Lockheed Martin Stalker - Lockheed Martin Stalker - Wikipedia

Stalker
RoleBezpilotní letadlo
národní původSpojené státy americké
VýrobceLockheed Martin Skunk Works
První let2006
Úvod2006
Primární uživatelVelitelství zvláštních operací Spojených států

Stalker byl ručně vypuštěný, elektricky bezpilotní letadlo vyvinutý uživatelem Lockheed Martin Skunk Works[1] pravděpodobně pro nespecifikovaného zákazníka Velitelství zvláštních operací Spojených států.[2] Používal se pro vojenské aplikace, jako je poskytování zpravodajských informací, sledování a získávání cílů.[3]

Návrh a vývoj

Lockheed Martin Stalker byl vytvořen v roce 2006 stejným týmem Skunk Works odpovědným za Pouštní jestřáb. Bylo to ručně spuštěno a břicho přistálo, mělo tichý elektrický motor a vrtuli a neslo odnímatelné užitečné zatížení kamery. Kamerový systém měl moduly pro denní světlo, slabé světlo a infračervené záření. Kamerový systém mohl být odstraněn a nahrazen droppable užitečným zatížením.[4]

Stalker použil samonosnou trubici poháněnou propanem palivový článek na tuhý oxid (SOFC) systém vyvinutý společností Výzkumná laboratoř americké armády (ARL).[3]{> Systém s výkonem 245 W byl navržen tak, aby zvládal zátěž prostředí a provozu, zejména při širokém rozsahu teplot, počasí, nadmořských výšek, vibrací a náhlých nárazů.

Výzkum SOFC začal ve společnostech General Electric a Westinghouse počátkem 60. let.[5] Pozdější výzkum palivový článek technologie ve vládě Spojených států byla zaměřena na Ministerstvo energetiky a Agentura pro výzkumné projekty v oblasti obrany.[3]

ARL se zaměřila konkrétně na SOFC, protože mohou běžet na uhlovodíky, jako je propan a butan, spíše než na čistý vodík, který jiné typy palivových článků vyžadují.[6][7] Jedním omezením návrhu byla schopnost systému přežít několik tepelných cyklů. Ke splnění tohoto omezení byla upřednostněna trubková konstrukce před rovinnou.[8]

Byla vyvinuta verze Stalker s pohonem na propan s palivovými články s 8hodinovou výdrží (čtyřnásobek 2 hodin dostupných na baterii).[9] Stalker poháněný palivovými články byl ve více než 80 misích v Afghánistánu. Armáda doufala, že vytvoří palivový článek, který běží dál JP8 palivo spíše než propan, protože to bylo častější v logistickém inventáři.[10]

V červenci 2012 demonstroval Stalker při zkoušce v aerodynamickém tunelu schopnost nepřetržitého letu přesahujícího 48 hodin, přičemž byl poháněn pozemním laserovým systémem.[11] Po zkoušce v aerodynamickém tunelu Lockheed a LaserMotive Inc. příští měsíc provedl řadu testů venku s laserovým napájecím systémem. Letové testy proběhly úspěšně a úspěchy zahrnovaly:

  • Demonstrace čisté kladné síly pro Stalker za letu na vzdálenost až 600 metrů.
  • Dokazující, že laser nepoškodil Stalker a že přidání laserového přijímače nemělo vliv na jeho normální letový provoz ani na aerodynamiku.
  • Provozování více zkušebních letů v různých pouštních podmínkách (ve dne i v noci, vysokých teplotách a silném větru), což demonstruje robustnost napájecího systému laserového přijímače namontovaného na Stalkeru.
  • Režisér paprsku sledoval přijímač po dlouhou dobu, s přesností na centimetry na 500 metrů, a to navzdory turbulencím a letadlovým manévrům.
  • Splnění všech provozních a bezpečnostních požadavků, včetně koordinace s Laser Clearinghouse a letového provozu.[12]

V srpnu 2013 společnost Lockheed odhalila vylepšení modelu Stalker XE s výdrží 13 hodin. Předchozí verze používala nádrž na kapalný propan o objemu 2,2 litru, zatímco nová verze používala nádrž o objemu 3,2 litru. Obě verze používaly stejný palivový článek. Stalker UAV byly používány armádními a námořními speciálními silami v Afghánistánu k detekci improvizovaná výbušná zařízení. Uživatelé nepožadovali změny draku letadla, ale požadovali změny vytrvalosti, přičemž letadla byla do vzduchu uváděna dvakrát až třikrát denně, každý den. Bylo projednáváno několik potenciálních zahraničních prodejů, přičemž zákazníci a počty systémů nebyly zveřejněny. Lockheed také odhalil, že plánovali pokračovat v testování laser - nabitý Stalker. Laserový přístroj, postavený LaserMotive, byl o velikosti a přívěs pro koně a pracovali na zmenšení jeho velikosti na něco, co by bylo možné použít pro taktické operace. Ideální velikost byla přibližně stejná jako u „dvou cestovních kufrů dohromady“.[13]

V roce 2018 financoval Úřad pro technologii rychlé reakce pod Úřadem ministra obrany vývoj 350 A SOFC systému, který by nahradil 245 W systém, s cílem zvýšit výkon, dobu trvání mise a spolehlivost pro budoucí bezobslužný provoz v ARL. anténní systémy (UAS).[14] Očekávalo se, že tento vývoj poskytne nové funkce pro malé UAS a také přenosné energetické aplikace pro vojáky. Mohly by být také použity na bezpilotní systémy pozemních vozidel. Očekávalo se, že komín palivových článků s vyšším pohonem bude přínosem pro mise v nepříznivých podmínkách, včetně silného větru nebo vysoké nadmořské výšky, a zároveň zjednoduší vzlety a pojme větší užitečné zatížení.[3]

350 W prototypy vyrobené společností Adaptive Energy LLC se sídlem v Ann Arbor, MI.[15], byly navrženy tak, aby poskytovaly o 40% více energie, zatímco jsou zabaleny ve stejném fyzickém napájecím systému (velikost, hmotnost, tvar) jako 245 W systém.[16] Vědci z ARL vyhodnotili dva 350 W systémy; jeden pro schopnost tepelného cyklování a druhý pro dlouhodobý provozní výkon.[3] Ukázalo se, že první systém zobrazoval 55 tepelných cyklů, aniž by došlo k poklesu výkonu, a druhý systém prokázal nepřetržitý provoz po dobu 2 000 hodin. Omezení těchto systémů zahrnovala zlomeniny elektrolytu z tenkého keramického materiálu a ukládání uhlíku v palivovém článku.[17][18] Další vývoj technologie vyústil v komerční produkt.[19]


Specifikace (Stalker)

Data z http://www.lockheedmartin.com/us/products/stalker-uas.html

Obecná charakteristika

  • Osádka: žádný
  • Rozpětí křídel: 10 stop (3,0 m)
  • Prázdná hmotnost: 14,5 lb (7 kg)
  • Maximální vzletová hmotnost: 17,5 lb (8 kg)
  • Elektrárna: 1 × Hush Drive Electric
  • Vrtule: 2 čepelí

Výkon

  • Maximální rychlost: 50 mph (80 km / h, 43 kn) (pomlčka)
  • Vytrvalost: 2 hodiny
  • Strop služby: 15 600 stop (4600 m)

Reference

  1. ^ „Bezobslužný, prakticky neomezený“.
  2. ^ „Lockheed Martin představuje Stalker Mini-UAV pro operace speciálních sil“. Archivovány od originál dne 29. 7. 2012. Citováno 2012-07-12.
  3. ^ A b C d E Chu, Kevin; Cook, Clifford; DeAnni, Anthony; Chu, Deryn (2019-05-13). Malé bezpilotní letecké systémy (UAS) na tuhé palivo poháněné palivovými články pro prodlouženou výdrž a úkoly na velké vzdálenosti. Bezpilotní systémová technologie XXI. 11021. Společnost techniků fotooptické instrumentace (SPIE). 110210G. Bibcode:2019SPIE11021E..0GC. doi:10.1117/12.2518029 (neaktivní 2020-09-01). Citováno 16. července 2019.CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)
  4. ^ „Lockheed Martin Challenge: Sestavení a testování zákona o řízení letu pro vertikální spuštění UAV (prezentace)“ (PDF).[trvalý mrtvý odkaz ]
  5. ^ Visco, Steven; Jacobson, Craig; Villareal, Igor; Leming, Andy; De Jonghe, Lutgard C; Matus, Yuriy (2003). "Vývoj levných SOFC podporovaných slitinami". Sborník elektrochemické společnosti. 2003-07: 1040–1050. doi:10.1149 / 200307.1040PV.
  6. ^ Walker, Michael. „Vývoj integrovaného reformátoru a systému palivových článků pro přenosné energetické aplikace“ (PDF). S2CID  114044415. Citováno 16. července 2019. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  7. ^ Kulkarni, A; Ciachic, FT; Giddey, S; Munnings, C; Badwal, SPS; Kimpton, JA; Fini, D (2012). "Smíšená iontová elektronická vodivá perovskitová anoda pro přímé uhlíkové palivové články". International Journal of Hydrogen Energy. 37 (24): 19092–19102. doi:10.1016 / j.ijhydene.2012.09.141.
  8. ^ „Příručka pro palivové články“ (PDF). Národní laboratoř energetických technologií. Citováno 16. července 2019.
  9. ^ „Sada Stalker EX Mini-UAV pro osmhodinové vytrvalostní mise“.
  10. ^ Palivové články zvyšují dosah v bezpilotních vzdušných systémech - Army.mil, 21. května 2015
  11. ^ „Lockheed Martin a LaserMotive používají laser k napájení UAV po dobu 48 hodin“.
  12. ^ Lockheed Martin provádí vůbec první venkovní letový test laserem poháněného UAS - Lockheed Martin.com, 7. srpna 2012
  13. ^ Lockheed Stalker nabízí vylepšenou výdrž - Flightglobal.com, 13. srpna 2013
  14. ^ Chu, Deryn; Jiang, Rongzhong. „Poučení z malého bezpilotního leteckého systému poháněného palivovými články (sUAS) a cesta vpřed“ (PDF). Citováno 16. července 2019.
  15. ^ „D350“. Adaptivní energie. Citováno 16. července 2019.
  16. ^ Chu, Deryn; Jiang, Rongzhong. „Poučení z malého bezpilotního leteckého systému poháněného palivovými články (sUAS) a cesta vpřed“ (PDF). Citováno 16. července 2019.
  17. ^ Walker, Michael. „Vývoj integrovaného reformátoru a systému palivových článků pro přenosné energetické aplikace“ (PDF). S2CID  114044415. Citováno 16. července 2019. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  18. ^ „Příručka pro palivové články“ (PDF). Národní laboratoř energetických technologií. Citováno 16. července 2019.
  19. ^ „D350“. Adaptivní energie. Citováno 16. července 2019.