Wat is een aerostaat: beschrijving, functies, foto

Ballonnen waren de eerste verzamelsystemeninformatie, surveillance en verkenning, gevolgd door luchtschepen, onbemande luchtvaartuigen, ballonnen. Met de ontwikkeling van de luchtvaart werden deze eenvoudige, minder hanteerbare platforms gebruikt voor recreatieve doeleinden.

Herleving van de vergeten

In de afgelopen 30 jaar, vooral in de afgelopen jaren,wanneer het niveau van bedreigingen voor veiligheid en technologie aanzienlijk is toegenomen en de noodzaak van 24 uursbewakingssystemen is toegenomen, hebben ballonnen gevuld met helium een ​​tweede geboorte gekregen. Ze worden steeds meer gezien als nuttige hulpmiddelen voor continue bewaking op lange termijn, omdat ze geen groot tekort aan vliegtuigbrandstofbeperkingen en vluchttijden hebben. Ze kunnen ook visuele afschrikking van illegale activiteiten bieden, omdat ze alleen worden verminderd voor tanken en onderhoud.

Naarmate materialen en technologieën zich ontwikkelenbetrouwbaarheid, veiligheid, maat en draagvermogen van ballonnen verhoogd. Ze kunnen payloads vervoeren - van communicatieapparatuur tot radio, elektronische en elektronische verkenningssystemen, radars, dag- en nachtzichtcamera's met toenemende betrouwbaarheid, bereik, kwaliteit en resolutie. Dus wat is een aerostaat? Foto van een dergelijk vliegtuig staat in het artikel.

Wat is een aerostaat: definitie

De naam bestaat uit 2 Griekse woorden: ἀήρ (lucht) en στατός (staand). Zo is een aerostaat een luchtvaartuig dat lichter is dan lucht en waarvan de hefkracht wordt geleverd door een dragergas, zoals helium of waterstof. Alle bekende besturingssystemen gebruiken tegenwoordig helium als hun "hefgas". Het is niet-ontvlambaar en daarom veiliger dan waterstof. Bovendien variëren ballonnen sterk in kwaliteit, levensduur, complexiteit, grootte en draagvermogen, laadvermogen, bereik, kosten, enz. Gezien de vele platforms en componenten zullen we nu hun belangrijkste verschillen beschrijven.

De werking van een ballon vereist regulatieheliuminhoud, vermogen en communicatie met het platform, evenals het binden, starten en onderhouden van het basisstation voor de beheersing van de nuttige lading, feitelijk monitoringwerk, communicatie of informatieverzameling, afhankelijk van de taak.

Systeemcomponenten

Om volledig te begrijpen wat een aerostaat is, proberen we het te karakteriseren met verschillende basisparameters. De meeste systemen bevatten de volgende componenten:

• de ballon zelf;
• "Air block" - operationeel bruikbaarload, een sensor of apparaat dat de taak levert (observatie, detectie, communicatie, enz.), plus de hardware-, communicatie- en voedingssystemen die nodig zijn om het te starten;
• een grondverankeringsstation dat de ballon op zijn plaats houdt;
• een station waarin terrestrische operatoren het apparaat en de nuttige lading besturen;
• helium en hulpapparatuur om het systeem in de loop van de tijd te onderhouden.

vorm

Aerostaten kunnen een andere aerodynamische vorm hebben: rond, vierkant, in de vorm van een pompoen, vlieger of vis. Elk van hen heeft zijn voor- en nadelen.

Grootte en volume

Wetende wat een aerostaat is, is het niet moeilijk te raden,dat de afmetingen en daarmee de relatieve capaciteit bepalend zijn voor het vermogen van het apparaat om het platform, de kabels, de hulpuitrusting en de lading op te tillen naar de operationele hoogte. De magnitude is belangrijk - grotere systemen hebben meer laadcapaciteit, blijven langer in de lucht op grotere hoogte en in moeilijkere weersomstandigheden. Zoals te verwachten is, vereist dit toegenomen vermogen zwaardere en complexere ondersteunende structuren, meer verzorgers, energiebronnen en helium.

Hefvermogen

Dit is het gewicht dat een aerostaat kan verhogen naastzijn eigen en de kabel. Payload verwijst naar de operationele payload (bijvoorbeeld een videocamera) en hulpsystemen (voeding, communicatie, computers, verlichting, enz.).

Operationele hoogte

De werkhoogte is de hoogte boven het maaiveldoppervlak, dat geacht wordt te werken voor het transport van een bepaald gewicht van de lading. De hefhoogte en dus de werkhoogte kan worden gevarieerd om aan externe omstandigheden, zoals luchtdruk, te voldoen, en operators kunnen de ballon binnen aanvaardbare limieten naar verschillende hoogtes tillen.

koppelen

Een bindend touw is een speciaal touw voorvasthouden en communiceren van de ballon met het grondblok. Het luchtgedeelte kan permanent worden bevestigd aan een stationaire of mobiele basis (bijvoorbeeld aan een voertuig) of worden losgemaakt, zodat het een op zichzelf staand vliegtuig wordt.

Wanneer het met een kabel is verbonden, moet de luchteenheiduitgerust met een onafhankelijke stroombron (batterijen) en draadloze communicatie, dus deze sluitingen worden gebruikt in kleine systemen met een laag stroomverbruik. Als de kabel wordt gebruikt, zijn de voeding en de communicatie met de grond voorzien.

Stroomvoorziening

Aerostat-systemen hebben meestal stroom nodig vannetwerk of generator. De kracht van de grondeenheid moet de bestuurder de mogelijkheid bieden om het luchtruim op te tillen, te beveiligen en te beheersen, en om in contact te blijven met de nuttige lading aan boord.

In niet-gehechte en "dode" gekoppelde systemenDe luchteenheid wordt geleverd door de ingebouwde stroombron (batterij). Het gewicht van de batterij vermindert de nuttige lading. "Live" -binding levert stroom rechtstreeks aan de kabel. Hierdoor kan de ballon langer in de lucht blijven en een grotere operationele belasting hebben, maar zijn het ballonsysteem en het onderhoud ervan duurder.

link

Wat is een aerostaat zonder een communicatiesysteem? Het is noodzakelijk om gegevens over te dragen van de luchteenheid en de nuttige lading naar het grondstation en de commando's van de bestuurder.

In losse ballonnen die functionerenvergelijkbaar met onbemande luchtvaartuigen (UAV's) en in "dode" gekoppelde besturing van het platform en in de lucht aanwezige apparatuur, evenals datatransmissie naar operatoren wordt uitgevoerd met behulp van een draadloze verbinding. Dergelijke systemen verbruiken meer vermogen en beperken aldus de tijd en het bereik van de vlucht, en het gewicht van de communicatiecomponenten kan het gewicht van de nuttige lading verminderen.

Bij "live" gekoppelde systemen verlengt de continue kabelverbinding tussen de ballon en de grond de tijd die in de lucht wordt doorgebracht en zorgt voor een veiligere verbinding.

payload

Aerostaten - vliegtuigen die dat kunnendraag een gevarieerd laadvermogen. In de meeste gevallen zijn dit elektronisch-optische apparaten (dag- en nachtzichtcamera's) of telecommunicatieapparatuur. Grote aerostatische systemen met een constante stroombron kunnen zwaardere en dimensionele vracht vervoeren voor langere tijd. Het vliegbereik hangt af van de eigenschappen van het ballonplatform, de hefhoogte en de nuttige lading. Hetzelfde systeem kan verschillende belastingscapaciteiten hebben, afhankelijk van het ontwerp van het platform en het station.

mobiliteit

Aerostat-systemen kunnen vliegen (zoals een UAV) of op de grond worden vastgezet. De laatste verschillen in de mate van mobiliteit.

Vliegende ballonnen werken op dezelfde manieronbemande luchtvaartuigen. Daarom worden ze geconfronteerd met vergelijkbare beperkingen in vliegtijd, bereik en draagvermogen, evenals met specifieke problemen zoals vliegsnelheid, heliumverlies en veiligheid.

Grote ballonnen hebben in de regel een binding metstation, omdat het voor hun werking meestal een zwaar grondblok vereist dat voldoende vermogen, helium en communicatie biedt. Voor het transport worden ze uitgezocht.

Kleinere ballonnen kunnen worden gekoppeldmobiele grondblokken met een anker dat zwaar genoeg is om het voertuig te ondersteunen, maar gemakkelijk genoeg om door veldvoertuigen te worden getrokken. Dergelijke systemen vliegen lager en hebben een lagere draagkracht.

Wat is een aerostaat: beperkingen en veiligheid

Het werk van het apparaat wordt beïnvloed door wind, luchtdruken regen. Een kwalitatief ballonsysteem kan langer in de lucht blijven en in zwaardere weersomstandigheden, waardoor gegevensoverdracht van hoge kwaliteit mogelijk is, maar het zal duurder zijn en speciale training en beveiligingsmaatregelen vereisen.

Elk systeem dat dag en nacht werkt, vereist ook de organisatie van ploegenarbeid voor operators om overtredingen te detecteren en erop te reageren.

Voor heliumvulling is het noodzakelijk dat de ballonwas verholpen en was niet in de lucht. De constante toevoer van helium is cruciaal voor de werking van het apparaat, daarom moet het gas deel uitmaken van langetermijnramingen van bedrijfskosten.