에어스트라토

에어스트라토
역할	무인항공기
제조사	ARCAspace
제1편	2014년 2월 28일
상태	활성화되지 않음
생산됨	3

에어스트라토(AirStraato)는 ARCAspace가 개발하던 태양광 중형 무인항공기다.두 가지 변종이 계획되었는데, 목표 비행 천장이 18,000m인 에어스트라토 탐색기와 목표 비행 천장이 8000m인 에어스트라토 파이오니어였다.자율성 확대를 위해 감시 장비, 과학 기기 또는 추가 배터리 포드로 구성된 45kg의 탑재체를 탑재할 계획이었다.^[1]^[2]첫 번째 프로토타입 처녀 비행은 2014년 2월 28일에 이루어졌다.고정식 착륙 장비를 갖추고 있었다.착륙장비가 부족한 시제품 2개가 더 제작됐다.대신 ARCA는 발사기와 착륙용 스키드로서 공압식 포탑과 착륙을 위한 복구 낙하산을 선택했다.두 프로토타입 모두 이륙 및 착륙 시험과 저고도 비행을 수행했다.

개발

이륙 전 에어스트라토 시제품 001

에어스트라토는 2014년 2월 10일 ARCA에 의해 헬렌과 스태빌로 프로그램이 포함된 임무와 엑소마스 프로그램의 고고도 비행에 사용되었던 성층권 풍선의 대안으로 처음 제시되었다.헬륨이나 태양풍선보다 적은 탑재량을 운반할 수 있지만, 이 항공기는 임무당 비용이 훨씬 낮았고 성층권에 더 오랫동안 머무를 수 있었다.기구가 조향할 수 없고 바람 예보에 의존해 궤적을 예측할 수 없었던 것과 달리 에어스트라토는 지상에서 조종사가 원격 조종할 수 있었다.당시 ARCA는 고고도 장비 시험에 대한 자체 요건을 충족하도록 UAV를 설계했으며 항공기 상용 버전을 고려했다.첫 번째 시제품은 고정식 착륙 기어를 장착했고 전기 모터 2개를 장착했다.

거친 지면에서 일련의 활주로 시험 후, 핸들링 향상을 위해 착륙 기어에 서스펜션을 추가했고, 전기 모터 수를 4개로 늘렸다.첫 번째 시제품은 2014년 2월 28일에 비행했다.ARCA는 에어스트라토가 매우 낮은 고도에서 이륙하고 비행하는 모습을 여러 장 공개했다.보도자료에는 착륙 시 우측 착륙장치 서스펜션이 파손됐다고 적혀 있었다.^[3]

9개월 동안 ARCA는 프로그램의 진행 상황에 대해 어떠한 소식도 공개하지 않았다. 11월 10일, 빨간색과 노란색 색상의 다른 두 모델이 비행을 하는 모습을 담은 짧은 티저 영상을 공개했다.두 모델은 착륙장치가 부족했다.홈페이지를 통해 군용 대형 무인기와 소규모 사업자와 개인이 부담할 수 있는 소형 무인기 사이의 공백을 메우기 위한 의도로 이 항공기를 선보였다.11월 25일, 그것은 항공기가 공압 발사기에서 이륙하고 저고도 비행을 하는 것을 보여주는 훨씬 더 긴 비디오와 함께 제품 웹사이트를 공개했다.이 항공기에는 착륙 스키드와 전개 가능한 낙하산이 장착되어 있었다.두 가지 버전의 항공기를 사용할 수 있다. 즉, 더 긴 지구력을 가진 더 큰 성층권 비행 모델, 탐색기라는 이름의 항공기와 낮은 고도와 덜 지구력을 가지도록 고안된 약간 작은 버전이다.^[4]

ARCA는 2015년 아노바 테크놀로지로부터 21만5000달러의 시드 펀딩을 받아 에어스트라토 UAV를 개발했다.ARCA가 비행시험과 FAA 인증 등 특정 개발 이정표를 충족할 경우 총 75만 달러의 추가 자금이 투입될 예정이었다.그러나 추가 자금 조달에 대한 일련의 사업 분쟁 끝에 아노바 테크놀로지스에 에어스트라토 프로그램이 매각되었다.^[5]

디자인

기체

기체는 보통 일반 항공기의 경우 외부 대신 동체 내부에 무선 안테나가 배치될 수 있도록 전체적으로 복합 재료로 구성된다.동체의 밑부분, 날개 아래에는 공압식 포탄울트의 옆 레일을 장착하고 미끄러지듯 미끄러지는 데 사용되는 두 개의 스키드가 있다.투석기의 중간 레일에 부착되는 동체의 정면부 아래에 또 하나의 작은 스키드가 설치되어 있다.날개 끝에 커다란 스키드 두 개가 더 놓여 있다.낙하산 컨테이너는 동체의 앞부분에 설치된다.낙하산은 착륙이나 유사시 투입할 수 있다.^[6]

엔진 및 동력

해발 250lbf의 복합 추력을 내는 날개에는 6개의 전기구동 프로펠러 엔진이 설치돼 있다.고도가 증가함에 따라 출력량은 일정하게 유지되지만, 프로펠러의 경우 효율성이 떨어지지만 탐색기의 경우 고도에서 시속 152km, 파이오니어호의 경우 시속 100km의 순항 속도를 제공할 수 있다.전기 모터는 야간에는 내부 배터리로, 주간에는 태양 전지판으로 구동된다.태양 전지판은 탐험가를 위해 2800W, 개척자를 위해 1800W를 생산한다.^[7]

항전 및 제어

그 항공기는 관성 비행 안정화 및 자동 조종 장치를 갖추고 있다.GPS는 고도와 좌표를 모두 제공하는 트랜스폰더와 연동되어 미국 차세대 항공 운송 시스템에 통합될 수 있다.제어장치는 인터넷을 통해 이용 가능한 GSM 네트워크와 다른 모든 곳에서 위성 연결을 사용한다.오토파일럿은 항공기가 제한구역으로 진입하는 것을 막고, 모든 통신이 끊길 경우 항공기를 자동으로 인수할 수 있으며, 유사시 ARCA 기술지원과의 접촉을 시도할 수 있다.또한 미리 정해진 보안구역까지 비행할 수 있고, 더 이상 연결이 되지 않을 경우에 대비해 낙하산을 자동으로 전개할 수 있다.오토파일럿은 또한 온보드 카메라를 제어하여 특정 위치를 조준하고 미리 정해진 시간 동안 촬영할 수 있다.항공기와 지상 조종사 사이의 연결은 AES 256 암호화 표준과 함께 Transport Layer Security를 사용하여 암호화된다.^[8]

공압발사기

압축 공기 캐터펄트는 두 모델 모두 이륙 방법으로 사용된다.내부 공압 피스톤은 2,200파운드힘의 힘을 가지고 있어 1초도 안 되는 시간에 이륙 속도를 낼 수 있다.또한 복합 재료로 제작되어 외부 전원(전원 콘센트 또는 발전기)이 필요한 내부 압축기를 갖추고 있다.레일, 압축기, 캐니스터가 들어 있는 상부, 본부와 크로스피스 등 세 부분으로 구성된다.^[9]

변형

탐험가

공압식 발사기의 에어스트라토 시제품 002

그것은 두 모델 중 가장 비싸고 성능이 가장 높을 것으로 예상된다.비록 그것의 성능을 확인하기 위한 고고도 비행 실험은 시도되지 않았지만, 탐험가는 성층권으로 비행할 수 있도록 고안된 유일한 것이었다.파이오니어호의 선택사항인 트랜스폰더, 위성인터넷 연결장치 등의 부품도 포함하기 위해서였다.그것은 더 큰 날개 폭과 더 많은 태양 전지 그리고 더 긴 지구력을 갖는 것이었다.판매가격은 14만 달러로 광고되었다.

파이오니어

파이오니어호는 탐험가보다 전반적인 성능이 떨어지지만 기동성과 상승률이 더 높다고 광고되었다.탐험가와 동일한 지상국과 동일한 접속 프로토콜을 사용하기 위해서였다.트랜스폰더, 위성 연결, 4K 해상도 짐벌 카메라, FLIR 카메라, 전개식 컨테이너 등을 포함한 탐색기의 모든 부속품을 장착할 수 있다.

사양