Зв'язок
Атмосферні супутники або комунікаційні дрони
- Опубліковано: Середа, 25 лютого 2015, 15:42
Досить тривалий час такий гігант як Google думає про можливість забезпечення інтернетом тієї частина населення планети куди сьогодні телекомунікаційна індустрія не вирішується прокладати дорогі оптоволоконні лінії.
Не покидає ідея забезпечення зв'язком таких куточків планети з повітря. Якщо говорити про космічні супутники то в економічному відношенні це ніяк не дешевше ніж оптоволоконні лінії.
Таким чином щоб уникнути дорогих пусків на орбіту необхідно використовувати атмосферні коридори. І таким літальним апаратам вже приклеєний термін "атмосферні супутники". У власній розробці Гугл існував їхній проект під назвою "Loon". Нещодавно стало відомо, що вони набувають молоду компанію Titan Aerospace, які спеціалізуються на розробці літальних дронів. Це невелика група розробників вже встигла випустити пару літальних апаратів під назвою Solara 50 і Solara 60.
Саме поняття супутник увазі, що літальний апарат повинен після зльоту знаходиться в польоті досить тривалий час. Так ось розрахунковий час польоту Solara 50 становить 5 років. Цей апарат з розмахом крил близько 50 метрів важить всього 160 кг. Вся поверхня дрона покрита сонячними елементами, за рахунок яких він і буде парити над Землею на висоті 18-20 км. Ця висота відноситься до верхньої межі тропосфери і нижньої стратосфери. Нагадаємо, що цивільна авіація аутсайдери в цій зоні, для якої гранична висота становить близько 15 км. Але це не єдина причина по якій була обрана така висота. У цьому коридорі зона слабких вітрів, швидкість яких дорівнює пішоходу. А також ця зона фактично безхмарна. Лише тільки перисті хмари переважають в тропічній зоні. Даний дрон здатний забезпечити зв'язком земну поверхню діаметром в 50 кілометрів.
Безпілотний апарат Solara
Вищезгаданий проект "Loon" від Google виконаний у вигляді повітряної кулі, політ якого повинен бути забезпечений виключно повітряними потоками.
Примітивна схема забезпечення зв'язком Google Loon
У свою чергу непередбачуваність повітряних потоків ставлять під сумнів керованість таких повітряних куль. Ймовірно це і послужило причиною переорієнтування в бік літаків-дронів.
Підготовка до запуску Google Loon
Про багатообіцяючих горизонтах перспектив ми поговорили. Тепер спробуємо опуститися за землю і поміркувати про реалії даного проекту. Почнемо з того, що повномасштабні проекти Titan збирався випускати лише тільки цього року, а до цього моменту були створені кропнутих версії дронів. Також йшлося про поодинокі запусках, а не про групи дронів з метою забезпечення зв'язку великих земних площ. Наприклад, для того, щоб покрити цифровим зв'язком африканський континент необхідно 11 тисяч Solara 60, які повинні кружляти пліч-о-пліч. А адже координувати такою армією дронів не просте завдання над вирішенням якої ще не працювали.
Дрон-літак Solara 60
Викликає сумніви енергетична сторона дронів. Розрахунковий час польоту близько 5 років. У свою чергу це більше тисячі циклів заряду-розряду батареї. Літій-іонні батареї з найвищими характеристиками не зможуть витримати такий ресурс. Що стосується сонячних елементів, то вони здатні накопичувати максимальний відсоток енергії в денний час і мінімальний у нічний. А забезпечувати зв'язком необхідно протягом усієї доби. Різниця між рівнем накопичення енергії вдень і вночі в десятки разів. Хоча в цьому випадку і нічна активність користувачів також падає. Все питання в тому, чи достатньо буде накопичуваної вночі енергії для забезпечення енергопостачання системи зв'язку і підтримки польоту в цілому.
Питання безпеки літаючих дронів-літаків також залишаються гострими. Це не супутники, які в разі аварії згорають в шарах атмосфери. Уявіть, скільки в повітрі, покриваючи необхідну територію, може парити дронів? На 50 метрів діаметру Землі - 1 апарат. Ймовірність падіння на тлі такого великого їх числа, думаю, не низька. Від падіння такого апарату можуть постраждати як цивільна авіація так і населення Землі. Крім того, один з факторів можливого падіння - нерівномірні повітряні потоки, впливу яких схильні дрони в різних шарах атмосфери в момент злетів. Які рішення запропонують інженери, поки не відомо.
