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俄罗斯持续推进平流层无人机研发发布日期:2025-04-16 浏览次数:

  

俄罗斯持续推进平流层无人机研发

  俄罗斯企业正大力发展可长期在平流层飞行的无人飞行器(UAV)研发。这类被称为“高空平台站”或“伪卫星”(HAPS)的平台,代表了航空与通信领域的新兴发展方向。其功能与卫星相当,但发射和运营成本显著降低,能够满足从偏远地区通信到环境监测、安防和科研等多样化需求。

  为了在Argus项目中开发和部署基于飞机技术的HAPS,两家俄罗斯初创企业Stratolink和Aeroplatforms组建了企业集团,旨在构建“智能空域”(Smart Skies)体系。该集团提供定制化解决方案:在需要长航时驻留的场景采用平流层浮空器,而在需快速区域覆盖和数据传输时则部署Argus平流层无人机。这种技术协同有望压缩平流层装备从研发到部署的周期。

  2025年3月底,Stratolink公司宣布,将在“智能天空”项目框架下研制两架Argus平流层无人机。这些无人机将为偏远地区提供通信和互联网服务。其动力由安装在机翼上表面的太阳能电池板提供,四台电动机可使无人机的飞行时间达到一个月以上。白天直接使用太阳能,夜间则利用储存的能量。

  Argus无人机能够在18至25公里的高空飞行长达40天而无需着陆,这使得其使用成本远低于运行轨道卫星。Argus可携带40公斤的有效载荷,机头部分设计了一个带旋转平台的光学模块,用于容纳观测和遥感设备,例如摄像机、光谱仪和测距仪,内部舱可容纳电信设备。该机翼展40米,最大速度140公里/小时,重量315公斤。

  Argus的研发并非俄罗斯同类项目的首例。2017年,拉沃奇金研究与生产联合体(NPO Lavochkina)完成了La-252 Aist高空太阳能无人机的试验准备。这款固定翼无人机通过全覆盖机翼的太阳能电池实现全年不间断飞行,夜间使用蓄电池供电。设计飞行高度15-22公里,复合材料机身,翼展23米,起飞重量125公斤,可搭载25公斤监视或通信设备。

  2017年测试验证了除飞行高度外的所有参数指标(因需特殊空域审批)。该机单位面积重量(含电池和太阳能板)不足3公斤/平方米。目前拉沃奇金已基于LA-252原型制定大气层卫星航天系统技术方案,获得总参谋部情报总局、海军科研所和空天军认可,相关工作由“热管中心”团队主导实施。

  此前,2016年,高级研究项目基金会和“泰贝尔”公司测试了一颗配备分布式自动控制系统的平流层无人机原型,名为“猫头鹰”(Sova)。该项目旨在通过实验验证在俄罗斯所有纬度地区(包括北纬66.5度以上地区)进行超长航时飞行的可能性。

  首架原型机翼展9米,仅重12公斤,续航时间为在9000米的高度连续飞行50小时。该无人飞行器配备太阳能电池板和电池,飞行测试验证了其技术方案的可行性。在试飞中,该飞机在恶劣天气条件下展现了良好的稳定性和抗湍流能力。测试负责人认为,50分钟的测试时长足以验证其预定特性,因此对飞行时间进行了限制。原计划2016年9月测试28米翼展的第二代原型机,但后续进展未公开。

  在伪卫星研发领域,俄罗斯公司面临诸多技术挑战。其中最重要的是:确保高能效,在低温、稀薄大气和强风的平流层条件下可靠运行,以及开发可靠的控制和导航系统。

  全球范围内,有多个类似俄罗斯伪卫星的项目正在研发中。其中,有几个项目尤为突出。

  空客Zephyr(美国/欧洲):该飞机飞行高度为18至23公里,可在空中停留长达64天。翼展为25至33米,有效载荷5公斤。Zephyr自2003年开始研发,用于军事情报。其缺点是有效载荷能力有限,研发成本高昂。

  Loon(谷歌/Alphabet):该项目于2021年停止。该项目利用平流层气球在18至25公里的高空提供互联网接入。气球可在空中停留长达300天。该项目因盈利困难以及控制复杂气球受风力影响难以控制而被终止。

  波音Odysseus(美国):该飞机设计飞行高度可达20千米,可在空中飞行长达90天。翼展74米,有效载荷25公斤。其优势在于太阳能电池板面积大,并且能够在北极地区作业。劣势在于体积较大,机动性有限。

  俄罗斯开发者正着力打造兼具高载荷、长航时及北极等严苛环境适应能力的竞争性方案。

  值得注意的是,Argus在国防领域具备应用潜力:据“俄罗斯武器”TG频道披露,其搭载的中长波红外传感器可探测1000公里外弹道/巡航导弹尾焰,平流层的低衰减特性可显著提升探测距离。此外,Argus还可配备紫外传感器、信号情报(SIGINT)和电子情报(ELINT)系统,凭借高度优势实现650公里的视距内语音和战术中继通信。云开(Kaiyun)

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