ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ СОЛНЕЧНЫХ ВЫСОТНЫХ БПЛА В КАЧЕСТВЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ ИСЗ

© Б.Я.Коваленко, Т.В.Тронина
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2011 г.

Основными проблемами при использовании ИСЗ являются высокая стоимость их самих и их обслуживания, большой промежуток времени от возникновения потребности в ИСЗ определенного назначения до запуска и начала эксплуатации. Для запуска необходим космодром. Это вынуждает создавать локальные системы передачи данных, например, сотовые системы наземного базирования. Использование для передачи данных наземных систем автономно и надежно, но для связи с труднодоступными районами, например, горными, создание сотовой структуры очень дорого и часто невозможно. Одним из альтернативных решений проблемы создания доступной в любой точке страны и недорогой системы связи может стать использование в этой системе беспилотных летательных аппаратов с солнечной энергоустановкой (БПЛА с СЭ).

Появление летательных аппаратов, использующих для полета энергию солнца и способных к длительному беспосадочному полету, еще несколько лет назад было практически неосуществимо. Многочисленные проекты этой направленности, появившиеся во многих странах мира начиная с 1970-х годов, потерпели неудачу из-за несовершенства системы управления, недостаточности коэффициента полезного действия солнечных батарей для длительного поддержания в воздухе летательного аппарата, перегруженного громоздкой и тяжелой аппаратурой и самими этими батареями. Но совершенствуются технологии, и разрыв между идеей и ее осуществлением становится все менее значительным.

БПЛА с СЭ оборудован солнечными батареями, покрывающими его крыло, которые преобразуют энергию солнечного излучения в электроэнергию, питающую двигательную установку и аппаратуру и заряжающую бортовой аккумулятор. Ночью питание всех систем происходит от аккумулятора. Утром начинается новый цикл. БПЛА могут запускаться с гражданских аэродромов, что позволяет осуществить проект без привлечения иностранных государств. Зона видимости не зависит от рельефа местности. Не требуют пополнения запасов топлива с земли, продолжительность их полета ограничена только ресурсом работы аппаратуры и конструкций. Используют только электрическую энергию и не загрязняют атмосферу. В случае выхода из строя могут быть быстро заменены и возвращены в эксплуатацию после ремонта или профилактической проверки.

Высотные БПЛА, барражирующие в заданном районе, могут использоваться для передачи данных, навигации, дистанционного зондирования Земли, топографической съемки, в качестве ретранслятора, то есть совмещать функции ИСЗ, сотовой системы и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов.

После изучения мирового опыта создания БПЛА с СЭ, возможностей промышленности Украины и России, перспектив развития систем связи, специалистами ГП «КБ «Южное» были проведены исследования возможности создания комплекса на основе БПЛА с СЭ. По результатам этих исследований создан проект системы связи на основе БПЛА с СЭ с рабочими высотами полета от 15 до 25 км и массой аппарата порядка 400 кг.