Aerostatická platforma založená na rodine hybridných balónov Hummingbird. oskbes mai. aerostatická platforma založená na rodine hybridných balónov „Kolibřík Observation balloon

HTML schránka

Priviazané balóny a ich aplikácie

Plukovník N. Mechonoshin

Priviazané balóny sa na vojenské účely používali od konca 18. storočia. Najprv slúžili na sledovanie bojiska a pohybu vojsk v bojovom priestore, neskôr na korekciu delostreleckej paľby. Počas druhej svetovej vojny slúžili takéto balóny najmä ako vzdušné bariéry na obranu proti nízko letiacim lietadlám. Hojne sa využívali najmä v protivzdušnej obrane Veľkej Británie, kde stúpali po oceľovom uviazanom lane do výšky až 1000 m, na znefunkčnenie lietadla stačila aj mierna zrážka s lankom,

Počas agresívnej vojny vo Vietname Američania na priviazaných balónoch zdvihli do vzduchu rádioreléové stanice, aby uľahčili komunikáciu medzi veliteľskými stanovišťami a predsunutými jednotkami pozemných síl. Boli použité dva typy balónov: objem plášťa 150 m3 s trojkýlovým chvostom a objem 170 m3 s krížovým chvostom. Balóny s rádioreléovými stanicami stúpali do výšky takmer 300 m, čo umožňovalo vysielať rádiové správy prijaté spoza kopcov na vzdialenosť až 35 km. Na varovanie spriatelených vojsk pred prienikom nepriateľa slúžili aj balóny s objemom 150 m3. Na tento účel bol na balóne v malej výške nainštalovaný vysoko citlivý mikrofón a rádiový vysielač, pomocou ktorého boli odpočúvané rozhovory a príkazy nepriateľa prenikajúceho do džungle a prenášané varovné signály k ich jednotkám.

Skúsenosti s používaním priviazaných balónov vo vojne v juhovýchodnej Ázii vzbudili záujem vládnych agentúr a priemyslu USA o ďalšie zlepšovanie ich dizajnu a vybavenia. V roku 1968 tak Laboratórium poľného merania Kennedyho vesmírneho centra začalo so špeciálnym programom výskumu a vývoja pre priviazané balóny, v rámci ktorého bola vyvinutá séria balónov BJ (podľa začiatočných písmen mien dizajnérov) s objemom plášťa 600 – 2 500 m3. a testované. Na tandemovom zväzku dvoch balónov tejto série bol uskutočnený vtedajší rekordný výstup do výšky 4000 m horného balóna a 3000 m dolného. V rokoch 1968-1972 ministerstvo obrany USA vykonalo práce na priviazaných balónoch. V ich priebehu bolo postavených viac ako 50 balónov typu "Family-2" s objemom plášťa 5600 m3 - viac ako 11000 m3. Používali sa na riešenie rôznych vojenských a komerčných úloh, vrátane prenosu rádiových prenosov, radarového sledovania, rádiového a elektronického spravodajstva.

Ďalší vývoj priviazaných balónov v Spojených štátoch šiel smerom k zvyšovaniu hmotnosti užitočného zaťaženia a jeho zdvíhaniu do väčšej výšky. A to priamo súvisí so zväčšením objemu plášťa balóna, keďže 1 m 3 héliového nosného plynu dokáže zdvihnúť iba 1 kg hmoty vrátane hmotnosti konštrukcie a užitočného zaťaženia balóna. Určité zvýšenie užitočného zaťaženia sa uskutočnilo odľahčením konštrukcie v dôsledku jej výroby z ľahších a pevnejších materiálov. Okrem toho sa zlepšilo aj vybavenie zahrnuté v užitočnom zaťažení - znížila sa jeho hmotnosť a zlepšili sa jeho vlastnosti. Uviazané balóny preukázali možnosť svojej úspešnej prevádzky vo výškach okolo 5500 m. Za posledných 10 rokov sa v USA investovalo viac ako 300 miliónov dolárov do vývoja uviazaných balónov pre vojenské a komerčné účely a podľa v zahraničnej tlači sa minulo viac ako 400 miliónov dolárov na výstavbu a vybavenie na ich prevádzku v rôznych regiónoch sveta.

V posledných rokoch začali americkí špecialisti venovať pozornosť uviazaným balónom relatívne malej veľkosti, vytvoreným na základe balónov typu Family-2. Od roku 1981 bolo vyvinutých a vyrobených osem systémov balónov s objemom plášťa cca 700 m3 a päť systémov s objemom plášťa cca 1500 m3. Väčšina z nich bola nasadená na hladinových lodiach s dĺžkou 40-70 m a niekoľko bolo nasadených na mobilných pozemných inštaláciách. Všetky s výnimkou jedného balónového systému niesli ako náklad prehľadové radary a používali sa na rôzne vojenské a komerčné účely vrátane boja proti pašovaniu drog. Jeden zo systémov bol použitý na rozmiestnenie antény dlhovlnnej rádiovej stanice, ktorá slúžila ako pripútanie. Balón bol prepravený z miesta uloženia na miesto výstupu, ukotvený, naplnený héliom, vzniesol sa do výšky 900 m a bol pripravený na rádiové vysielanie na dlhých vlnách. Táto operácia bola dokončená za 5 hodín.

Hlavnými dodávateľmi priviazaných balónov v Spojených štátoch sú ILC Dover, RCA a TCOM (dcérska spoločnosť Westinghouse).

ILC Dover vyrába štandardné priviazané balóny s objemom plášťa do 7000 m3 nasledujúcich typov.

Séria balónov SSP (Stable Sensor Platform) vyvinuté na základe balóna "Rodina-207" a majú plášť s objemom 85 - 1070 m3. Typický balón tejto série, SSP-6000, má eliptickú škrupinu s trojplutvým chvostom. Maximálny objem plášťa naplneného héliom je 170 m3, objem balóna so vzduchom je 28 m3. Na úpravu tlaku v plášti v závislosti od stúpania alebo poklesu, vonkajšej teploty vzduchu a ďalších faktorov je balón vybavený preplňovačom poháňaným elektrickou batériou a automatickým ventilom na reguláciu tlaku. Maximálna výška stúpania balóna je 1500 m, prípustná rýchlosť vetra je do 80 km/h.

Ryža. 1. Uviazaný balón 25M systému STARS americkej spoločnosti TSOM

Ryža. 2. Uviazaný balón 365V, N (Mk7-S) vo verzii LASS

Ryža. 3. Anglický priviazaný balón "Snaynet" pasívny systém protivzdušnej obrany "Rampart"

Balón s objemom plášťa 7000 m3 bol vytvorený pre americké letectvo a je určený na radarový dohľad. Plášť balóna je elipsovitého tvaru s krížovým chvostom.

Dĺžka plášťa je 53,3 m, maximálny priemer 17,3 m. Vo vnútri je umiestnený balón s objemom až 3000 m3. Balón dokáže zdvihnúť náklad s hmotnosťou 450 kg do výšky cca 3600 m. Jednou z možností užitočného zaťaženia je radarová stanica AN / DPS-5, schopná detekovať nízko letiace (vo výške 30 m) ciele z výšky 3000 m s efektívnou rozptylovou plochou 5 m2 pri dosahu až 280 km.

Firma RCA vyrába priviazané balóny s objemom plášťa 1300-7000 m3, používané ako nosiče radarových, elektrónovo-optických a akustických senzorov. Nižšie uvedené údaje sú pre typické štandardné RCA uviazané balóny.

Balón s objemom plášťa 1586 m3 je určený pre nasadenie na lodiach s dĺžkou cca 60 m. Dĺžka plášťa je 33-4 m, maximálny priemer 5,56 m. Balón s objemom 453 m3 je umiestnené v ňom. Užitočné zaťaženie balóna obsahuje upravený radar AN/APS-128J, schopný detekovať morské ciele z prevádzkovej výšky 760 m na vzdialenosť až 110 km. Upevňovacie lano balóna je navrhnuté na pevnosť v ťahu do 6350 kg. Elektrina môže byť prenášaná cez elektrický kábel v kábli na napájanie radarov a iných zariadení s výkonom do 8 kVA.

Balón s objemom plášťa 7000 m3 je upravený balón ILS Dover a slúži na radarové sledovanie. Je vybavený prehľadovým radarom AN/DPS-5 a pomocným zariadením identifikačného systému AN/APX-76 s dosahom až 460 km. Balón je možné použiť zo stacionárnych aj mobilných pozemných inštalácií.

TSOM vyrába plášte balónov z vrstiev tkaniny Tedlar, Mylar a Dacron zlepených polyesterovou živicou, ktorá poskytuje vysokú pevnosť a odolnosť voči poveternostným vplyvom pri nízkej špecifickej hmotnosti.Uviazané laná sú vyrobené zo syntetického materiálu Kevlar-29. Vo vnútri káblov sa nachádza elektrické vedenie na napájanie zariadenia na balóne. Vyrábané laná majú pevnosť v ťahu 5000 kg (pre malé balóny) až 30 000 kg (pre veľké) s celkovým príkonom 3,5 - 31,5 kW. Najrozšírenejšie sú nasledujúce balóny tejto spoločnosti.

Balón 25 M STARS (Small Tethered Aerostat Relocatable System)
"Lytton") alebo AN / APG-66 ("Westinghouse"). Pri nadmorskej výške balóna 750 m je dosah radaru proti morským cieľom 110 km. Balón systému STARS je možné prevádzkovať pri horizontálnom vetre do 90 km/h a pri nárazoch vetra do 130 km/h. Naplnený héliom je schopný zostať vo vzduchu nepretržite dva týždne, potom je potrebné ho spustiť, doplniť héliom a vykonať údržbu elektronických zariadení.má plášť s objemom 700 m3, dĺžkou 25 m a maximálnym priemerom 8 m.Nosným plynom je hélium, trojkýlová chvostová jednotka a chvostový kužeľ plášťa sú naplnené vzduchom. Balón s maximálnym objemom 200 m3, naplnený vzduchom na reguláciu tlaku nosného plynu, je tvorený spodným povrchom plášťa a pružnou membránou, ktorá oddeľuje vzduch z balóna od hélia umiestneného v hlavnom objeme. škrupiny. Užitočné zaťaženie balóna s hmotnosťou 125 kg, umiestneného v kapotáži pod spodnou časťou plášťa, môže zahŕňať francúzsku radarovú stanicu LMT na monitorovanie bojiska alebo americké prehľadové radary 504 (firmy

Systém STARS je nasadený na malých výtlakových lodiach alebo na mobilných pozemných zariadeniach umiestnených na jednom alebo dvoch prívesoch (obr. 1). Systém STARS nasadený na lodiach bol úspešne použitý za polárnym kruhom v Beaufortovom mori, ako aj na juhu v Karibskom mori.

Balón 365 V/N (Mk7-S) má plášť s objemom 11 640 m 3 , dĺžkou 59,2 m a maximálnym priemerom 17,3 m.. Zostava krížového chvosta a hlavný objem plášťa sú vyplnené héliom. Balónik so vzduchom na reguláciu tlaku v plášti má objem 5300 - 6300 m3. Plášť balóna je vyrobený z rovnakých materiálov ako balón STARS. Celková hmotnosť balóna 365V/N je 5200 kg, vrátane hmotnosti užitočného zaťaženia 1800 kg. Používa sa ako rádiové a elektronické spravodajské zariadenie, radarová stanica a zariadenie na prenos údajov. Radar AN / TPS-63, ktorý je možné namontovať na balón, zabezpečuje detekciu nízko letiacich cieľov na vzdialenosť až 280 km z výšky 3000 m. Operačná výška balóna je 3000 - 4500 m v závislosti od verzie. Je prevádzkovaný na pozemnej inštalácii s jednokoľajovou dráhou okolo kruhu (polomer 30 m), ktorá umožňuje orientáciu balóna vo vetre. Systém postrojov je určený pre rýchlosť prízemného vetra do 160 km/h.

Variant aerostatu pod označením LASS(Low Altitude Surveillance System, Obr. 2) je prevádzkovaný v záujme Colnej správy USA na Bahamách. Rovnaká verzia balóna s radarom AN/TPS-63 bola predvedená v Saudskej Arábii v roku 1986 ako doplnok a záloha pre palubné lietadlá včasnej výstrahy a riadenia E-3A systému AWACS.

Ďalší vývoj priviazaných balónov v USA sa plánuje realizovať v smere zvyšovania ich stúpacej výšky (7500-9000 m). Na zdvihnutie potrebného nákladu do týchto výšok by bol potrebný obal balóna s objemom asi 28 000 m3. Plánuje sa tiež vytvorenie ľahších a pevnejších materiálov pre škrupinu a popruh a zlepšenie dizajnu samotnej škrupiny.

Vo Veľkej Británii pokračujú práce na priviazaných balónoch používaných ako vzduchové bariéry. Spoločnosť Wallop Industries vyvinula najmä pasívny systém protivzdušnej obrany Rampart s priviazanými balónmi Skynet (obr. 3). V tomto systéme sa balóny spolu s dymotvornými zariadeniami, antiradarovými reflektormi a IR pascami zdvíhajú na kevlarovom lane do výšky cca 1000 m. Uväz sa používa aj na poškodenie nízko letiacich lietadiel.

Anglická spoločnosť Erborn Industries vytvorila balónový systém pre počiatočný výcvik výsadkárov, využívajúci priviazaný balón na zdvíhanie výsadkárov do výšky. Systém obsahuje samotný balón s maximálnym objemom plášťa 1510 m3, gondolu, v ktorej sa zmestí šesť výsadkárov a inštruktora, oceľové pripútanie, nákladné auto s hydraulickým navijakom poháňaným naftovým motorom s výkonom 115 HP. Gondolu s výsadkármi je možné balónom zdvihnúť do ľubovoľnej výšky, ktorú dovoľuje 1500 metrový záves, štandardná výška výstupu pri výcviku je však 300 m. Cyklus výstupu balóna do tejto výšky, zoskoky šiestich výsadkárov a zostup príprava balóna na nasledujúci výstup trvá 10 minút. Prevádzka systému ukázala, že na úvodný výcvik výsadkárov je niekoľkonásobne ekonomickejšie použiť priviazaný balón ako dopravné lietadlo. Navyše, keď parašutisti vyskočia z balónovej gondoly do vzdušného prostredia nerušeného búrlivou brázdou lietadla, výrazne sa zníži možnosť odmietnutia otvorenia padáka.

Myšlienka použitia priviazaných balónov na parašutizmus nie je nová. V knihe G. Požarova a V. Ševčenka „Výskoky padákom z balóna“ (vydavateľstvo DOSAAF, 1956) je podrobne popísaná metodika vykonávania takýchto zoskokov. Autori tvrdia, že kapacita balóna je vyššia ako kapacita lietadla, metodika výcviku je jednoduchá a náklady sú výrazne nižšie.

Takže podľa Moskovského mestského výboru DOSAAF sa v zime 1955 uskutočnilo viac ako päť tisíc zoskokov z priviazaného balóna za dva a pol mesiaca a nespotrebovalo sa viac ako jeden a pol tony motorového benzínu.

Aerostat K-1500 "Kolibřík" patrí do triedy hybridných uviazaných balónov. Klasické balóny stoja v prúde vzduchu pod uhlom asi 5° a pri zosilnení alebo nárazoch vetra robia vlnovité a potápavé pohyby, zatiaľ čo pri hybridnom balóne (uhol prúdu je asi 20°) stabilizuje ho aerodynamická zdvíhacia sila. Aerostatická zdvíhacia sila zároveň nedovolí, aby zariadenie spadlo, keď nápor vetra ustúpi. V prípade použitia hybridného balóna na trénovanie parašutistov dáva prítomnosť aerodynamického zdvihu oproti klasickému balónu ešte jednu výhodu: výrazné napätie v prídržnom lanku. Takže pre šesťmiestny balón (1500 m 3) bude sila od 600 do 2000 kgf v závislosti od hmotnosti užitočného zaťaženia a sily vetra, čo umožní výsadkárom zdvihnúť sa do pracovnej výšky dvoma spôsobmi:

1. Normálne: gondola stúpa do pracovnej výšky spolu s balónom.
2. Balón je v pracovnej výške a gondola s parašutistami sa dvíha hore, upevnená na slučkovom kábli: zatiaľ čo naplnená gondola stúpa, prázdna klesá (podobne ako lanovka). Ak vezmeme do úvahy rýchlosť stúpania 4 m/s, do výšky 2000 metrov (s kapacitou 6 osôb) dostaneme cyklus zosadenia 5-6 výsadkárov za 10 minút. Okrem toho táto metóda umožňuje vyhnúť sa momentu prechodu povrchových turbulentných prúdov, nepríjemných pre všetky balóny a pri zemi v neukotvenom stave. Zdvíhacia gondola môže byť vybavená padákovým balistickým záchranným systémom.

Použitie skákacieho balónového systému K-1500 Hummingbird výrazne znižuje náklady na zoskok, šetrí zdroje lietadiel operujúcich na výsadok výsadkárov a priťahuje viac ľudí, ktorí chcú urobiť prvý a ďalšie zoskoky. S vhodnou výškou stúpania sú dostupné zoznamovacie zoskoky s inštruktorom (tandem) a športové zoskoky v rámci disciplín klasického presného pristátia a vysokorýchlostnej pilotáže vrchlíka.

Ako štartovacia platforma balónového komplexu sa používa mobilné pridržiavacie zariadenie - špeciálne vybavené auto alebo prívesný vozík vybavený navijakom, kotviacimi podperami, súpravou zariadení, systémami zásobovania energiou, plnením plynu, vysávaním.

Rozsah balónov K-1500- hlavne počiatočný výcvik s padákovými systémami položenými na nútenom otvorení hlavnej kupoly, čo umožňuje pokryť nielen civilný sektor, ale aj zoskoky v rámci vojenského výcviku vojenského personálu s výrazným znížením nákladov na skok v porovnaní s používaním lietadiel a vrtuľníkov na zhadzovanie.

Technické vlastnosti hybridného balóna K-1500 Hummingbird pre výcvik výsadkárov:

© P.A. Ponomarev, L.Yu. Putincev
© Štátne múzeum histórie kozmonautiky. K.E. Ciolkovskij, Kaluga
Sekcia "Letenie a letectvo"
2004

Pripútaný aerostatový komplex (TPA) je určený na zabezpečenie prevádzky užitočného zaťaženia s hmotnosťou do 150 kg v nadmorskej výške do 750 m.Výdrž aerostatu v prevádzkovej výške s pripojeným napájaním je 15 dní bez zostupu do zem. Maximálna povolená rýchlosť vetra pri parkovaní na bivakovacom mieste je 15 m/s, v pracovnej výške - 25 m/s. Balónik je vybavený automatickým systémom udržiavania pretlaku, ktorý pomocou elektrického ventilátora plní balón vzduchom. Rezný objem plášťa balóna je 450 m3, balonetu 113 m3.

Plášť balóna, naplnený héliom a tvoriaci v skompletizovanom stave prúdnicové teleso, je vyrobený z kompozitného syntetického materiálu s obsahom plynu na báze polyesterových vlákien. Na plášti je nainštalované perie tuhého typu v tvare .

Výstup a zostup balóna "Lynx" sa vykonáva pomocou elektrického navijaka na syntetickom lane s priemerom 9 mm rýchlosťou 0,7 m/s. Balónový navijak je vybavený napájacím systémom pre uviazaný balón, ktorý premieňa trojfázové napätie 380 V AC na 900 V DC. Elektrický prúd ďalej prechádza vnútornými prúdovými vodičmi lanového kábla, ktorý je navrhnutý tak, aby udržal balón vo výške, ako aj na prenos elektriny na dosku s výkonom nie väčším ako 2,5 kW. Prevodník umiestnený na palube balóna znižuje vysoké jednosmerné napätie na 27 V jednosmerného prúdu. Toto napätie sa používa na napájanie palubného zariadenia.

Výstupy balóna „Lynx“ sa uskutočňovali za rôznych poveternostných podmienok do nadmorských výšok až 350 m pri rýchlosti vetra do 7 m/s, pričom hmotnosť užitočného zaťaženia bola 130 kg. Celková doba, počas ktorej bol plášť pod plynom, bola 11 dní, maximálna doba nepretržitej prevádzky zariadenia vo výške bola 3,5 dňa. Počas všetkých výstupov balón neustále naberal výšku a zostal stabilný pri akýchkoľvek hodnotách rýchlosti vetra. Systém automatického udržiavania pretlaku fungoval normálne.

V úvodnej fáze testovania bola skontrolovaná výkonnosť komponentov CPA a zistené nedostatky boli odstránené. V záverečnej fáze testovania boli potvrdené deklarované prevádzkové charakteristiky balóna Rys a ďalších komponentov komplexu.

VEDA A VOJENSKÁ BEZPEČNOSŤ č.2/2006, s.54-57.

Podplukovník S.I.MEH,

vodca skupiny

Výskumný ústav

Ozbrojené sily Bieloruskej republiky

plukovník Yu.A.SEMASHKO,

zástupca náčelníka

za pedagogickú a vedeckú prácu

vojenská fakulta

Bieloruská štátna univerzita

informatika a rádioelektronika

Dynamická povaha vedenia moderných vojenských operácií, túžba nepriateľa zničiť životne dôležitú infraštruktúru štátu, medzi ktoré patrí predovšetkým systém velenia a riadenia ozbrojených síl a jeho hlavný prvok - komunikačný systém, je potrebné hľadať spôsoby, ako zlepšiť kvalitu ich fungovania. Zvýšenie stability, mobility a priepustnosti komunikačného systému je možné dosiahnuť vytvorením rozsiahlych komunikačných sietí, vrátane využitia telekomunikačných systémov (TS) nasadených na lietadlách, bezpilotných lietadlách, balónoch.

V súčasnosti sa vo viacerých štátoch vrátane Ruskej federácie venuje osobitná pozornosť vývoju koncepcií využitia balónov ako nosných platforiem pre telekomunikačné systémy pre civilné a vojenské potreby.

Táto myšlienka nie je nová. V bývalom ZSSR a v zahraničí sa práce na prenose rádiových signálov z priviazaných balónov zdvihnutých do výšky 2-3 km realizovali už v 30. rokoch 20. storočia. Počas Veľkej vlasteneckej vojny sa tieto systémy výrazne zlepšili a poskytovali pomerne spoľahlivú komunikáciu. Takže na priviazanom balóne v obliehanom Leningrade bol nainštalovaný vysielač, ktorý vysielal prvé predstavenie Šostakovičovej 7. symfónie.

Na konci 50-tych rokov Kyjevský úrad verejného letectva vyvinul balónovú reléovú stanicu, čo bol priviazaný balón s pevným plášťom s objemom 220 tisíc metrov kubických. m a odhadovaná pracovná výška do 9 km.

Počas vedenia nepriateľských akcií v Afganistane umožnilo použitie balónov v horskom teréne sovietskej armáde zvýšiť dosah rádiovej komunikácie 4-5 krát. Týmto spôsobom bola zabezpečená komunikácia s veliteľskými stanovišťami, ktoré boli mimo dohľadu. Námorníctvo už desaťročia používa leteckú technológiu, zdvíhajúcu káblovú anténu na balónoch, ktorá zabezpečuje komunikáciu s ponorenými ponorkami.

Telekomunikačné systémy nasadené na balónoch majú množstvo výhod, ktoré ich odlišujú od iných nosičov. Hlavné sú:

Balóny spĺňajú požiadavky geostacionárnosti (možnosť dlhodobého pobytu nad jedným bodom na zemskom povrchu), stratosférické telekomunikačné platformy na báze balónov je možné umiestniť kdekoľvek, vyhovujúce potrebám mobilných komunikačných sietí, internetu, televízneho a rozhlasového vysielania, oboje z hľadiska kvality poskytovaných garantovaných služieb az hľadiska ich ekonomickej efektívnosti;

Kvalita prenášaného signálu cez vozidlo umiestnené na balóne sa približuje charakteristikám satelitu, čo umožňuje riešiť zložité problémy telekomunikačnej a informačnej podpory pomocou týchto systémov v podmienkach, kde je nemožné alebo nepraktické položiť kábel;

Balóny poskytujú vysokohorskú polohu vysielačov a opakovačov a sú schopné nahradiť desiatky a stovky typických stožiarov. Náklady na balónovú telekomunikačnú platformu sú rádovo nižšie ako celkové náklady na anténne stožiarové zariadenia (polomer územia pokrytého jedným balónovým komplexom môže byť v závislosti od vybavenia a výšky zdvihu od 50 do 1 000 km) ;

Oblasti pokrytia balónovými vozidlami umožňujú vytvárať ucelené informačné diaľnice (globálne bezdrôtové siete) a riešiť problém „poslednej míle“ (kúsok infraštruktúry od hlavnej diaľnice ku koncovému užívateľovi – od niekoľkých stoviek metrov po 20 – 30 kilometrov v dĺžka);

Oproti vozidlám nasadeným na umelých družiciach Zeme je zabezpečená možnosť operatívneho diaľkového ovládania vozidiel, ich opravy a prezbrojenia.

Spolu s nepochybnými výhodami balónových vozidiel však existujú aj nevýhody v prevádzke, z ktorých hlavné sú:

Potreba udržiavať balónové vozidlo v stabilnom stave, ktorý je dôležitý pre stabilný prenos signálu, so sebou nesie potrebu vyvinúť špeciálne systémy, ktoré dokážu udržať rovnováhu aj pri hurikánových vetroch;

Existujúce balóny v tvare cigary sú nútené vykonávať manévre s veľkým polomerom otáčania na vytvorenie stanice nad požadovanou oblasťou, čo spôsobuje ťažkosti pri prenose počas pohybu;

Potreba zakázať lety lietadiel v oblastiach, kde sa nachádzajú balóny v stredných a malých výškach;

Nízka životnosť balónov pri použití v bojových podmienkach, čo si vyžaduje ich protivzdušnú obranu, zabezpečenie a obranu pozemných prvkov.

Prehľad zdrojov ukazuje, že dnes existujú tri hlavné kategórie balónov, ktoré sa používajú na uspokojenie telekomunikačných potrieb. Patria sem: stratosférické balóny (výška zdvihu 20 - 25 km), balóny pre stredné (1 - 10 km) a malé (do 1 km) (nízkoobjemové) balóny.

Medzi hlavné projekty stratosférický balóny vyvinuté vo svete možno rozlíšiť: nebeská stanica Sky Station International (USA), HASPA (High-Altitude Superpressure Powered Aerostat) (USA), Stratellite Sanswire Technologies and Telesphere Communications (USA); systém ISD(Nemecko), StratSat Britská spoločnosť Advanced Technology Group, Stratosférická bezdrôtová prístupová sieť(Japonsko) a „Berkut“ letecké centrum „Avgur“ (Ruská federácia). Charakteristiky týchto balónov sú uvedené v tabuľke 1.

Stratosférické balóny sú bezpilotné plošiny stabilne umiestnené v danej výške, poskytujúce zdvih až 2 tony užitočného zaťaženia, ovládané z pozemného riadiaceho strediska. Poloha balóna je riadená pozemnými sledovacími stanicami, na korekciu letovej trasy a manévru sa používajú najnovšie systémy riadenia letu, ako je GPS (Global Positioning System). Priamo na plášti balóna sú panely so solárnymi batériami, čo umožňuje akumulovať slnečnú energiu a pomocou nej udržať zariadenie dlhé mesiace v danom bode. Na komunikáciu medzi balónmi a prenos dát možno využiť komunikačné satelity (pre komunikáciu s obežnou družicou bude širokopásmový vysielač Sky Station využívať frekvencie 47,2 - 47,5 GHz a 47,9 - 48,2 GHz na komunikáciu so zemou).

Sieť takýchto balónov bude poskytovať vysokokvalitné telekomunikačné služby, čím sa eliminuje samotný koncept „mŕtvej zóny“. Predpokladá sa, že obslužná plocha každého zariadenia bude od 20 000 km2 (vzducholod ISD) do 600 000 km2 (Stratellite), čo je podľa predbežných odhadov porovnateľné s potenciálom obrovského množstva pozemných anténnych stožiarov. (napríklad jeden balón Stratellite alebo StratSat môže nahradiť až 14 000 stožiarov).

V rámci telekomunikačného vybavenia na balóne možno využiť stanice pre mobilnú, 3G / 4G mobilnú komunikáciu, multimediálne služby MMDS, paging, pevné bezdrôtové telefonovanie, vysokofrekvenčné televízne vysielanie a pod.. Okrem poskytovania prístupu na internet napr. globálne bezdrôtové systémy umožnia uviesť na telekomunikačný trh taký špecifický produkt, akým je napríklad „anténne pole“, ktoré bude podporované zdrojom balónových platforiem. Tieto vozidlá budú mať veľkú informačnú priepustnosť. Jeden TS hostovaný na ISD teda umožní súčasne podporovať až 100 000 telefonických hovorov a v budúcnosti na ňom bude možné hostiť aj výkonné servery na spracovanie dát. Podľa vývojárov bude balónové vozidlo, ako je Stratellite, schopné poskytovať rýchlosť prenosu dát od 25 do 155 Mbps, v závislosti od inštalovaného zariadenia a výšky platformy.

Doba nepretržitého sledovania balóna je od 6 mesiacov do 5 rokov.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať ruskému balónovému vozidlu "Berkut". Tento vývoj je možné využiť na civilné aj vojenské účely. Pomocou série takýchto balónových vozidiel je možné zabezpečiť úplné pokrytie celého územia Ruska a množstva priľahlých regiónov. Stratosférická vzducholoď bude udržiavať informačný kanál so satelitom na obežnej dráhe, ktorý bude vysielať signál do priviazaných balónov typu BARS, ktorý sa použije na vyriešenie problému „poslednej míle“. Pre vzducholoď Berkut bola vyvinutá špeciálna mobilná vzducholoď, ktorá umožňuje vzducholodiam štartovať a kotviť v regiónoch s nerozvinutou infraštruktúrou alebo vzdialených od ekonomických centier. Obrovské rozlohy Ruska a dlhé, ťažko kontrolovateľné hranice podľa vojenských expertov robia z balónov najlepšiu techniku ​​z hľadiska „účinnosti – nákladov“.

Hlavné výhody vozidiel umiestnených na stratosférických balónoch sú:

Schopnosť udržiavať ustálený stav za nepriaznivých poveternostných podmienok;

Veľký servisný priestor (na pokrytie územia Bieloruskej republiky vyžaduje (v závislosti od modelu) 2 až 6 balónov);

Vysoká nosnosť (úžitková hmotnosť sa pohybuje od 1000 do 2000 kg v závislosti od modelu);

Schopnosť zostať vo vzduchu po dlhú dobu (od 6 mesiacov do 5 rokov);

Možnosť inštalácie solárnych panelov pre napájanie telekomunikačných zariadení na palube;

Autonómna prítomnosť vo vzduchu.

Medzi nevýhody patrí nutnosť nasadenia a údržby špeciálnych pomerne zložitých štartovacích a kotviacich, sledovacích a riadiacich systémov vrátane pozemných a satelitných staníc, čo výrazne zvyšuje náklady na obsluhu vozidla.

V tomto smere môžu stratosférické balóny využívať spoločne rôzne ministerstvá a rezorty ako viacúčelovú platformu. Ministerstvo obrany Bieloruskej republiky sa v tomto prípade môže podieľať na spoločnom projekte na prevádzku balónov alebo si vo vlastnom záujme prenajať zdroj telekomunikačného vybavenia balóna na prenos dopravy, organizáciu rádiovej prístupovej siete pre mobilných účastníkov, dáta spracovanie, nasadenie počítačových sietí a pod.

Odborníci vysoko oceňujú perspektívu vozidiel nasadzovaných na balónoch v stredných výškach. Hlavnými vývojármi a výrobcami balónov pre stredné výšky sú ARC (USA), Puma a Jaguar (RF). ARC je schopný zdvihnúť bremeno až do 700 kg do výšky 3 až 10,5 km, pričom pokryje oblasť s priemerom 55 až 250 km (alebo 1,5 milióna spotrebiteľov), v závislosti od vybavenia, ktoré je na balóne k dispozícii. Charakteristiky balónov "Puma" a "Jaguar" sú uvedené v tabuľke 2.

Tieto balóny môžu niesť na palube rôzne komunikačné zariadenia, čím sú relatívne lacnou alternatívou k satelitným nosičom. Užitočné zaťaženie je umiestnené na nosníku, zavesenom pod plášťom, v ochrannej mäkkej hermetickej kapotáži. Kapotáž balóna pojme digitálne vysielače rôznych druhov komunikácie (telefón, paging, televízia atď.), ktoré ju poskytujú na frekvenciách akéhokoľvek typu na ploche až 100 000 kilometrov štvorcových.

Kábel-kábel drží balón počas stúpania, klesania a parkovania v pracovnej výške, dodáva energiu palubným systémom a užitočnému zaťaženiu, ako aj odstraňuje blesky a statickú elektrinu (balón Puma). Komplex pozemných služieb zaručuje normálne fungovanie balóna v pracovnej výške, jeho stúpanie a klesanie, pozemnú manipuláciu vo všetkých fázach prevádzky, ako aj údržbu užitočného zaťaženia.

Súčasťou komplexu pozemnej obsluhy je zadržiavacie zariadenie balónov vybavené navijakom, rozvodom plynu a vzduchu a zariadeniami preventívnej údržby, systémom napájania a pozemnou riadiacou stanicou.

Hlavné výhody vozidiel umiestnených na balónoch v strednej výške sú:

Dostatočne veľká plocha pokrytia s malou výškou zdvihu;

Vysoká mobilita (rýchlosť stúpania a klesania); - jednoduchosť obsluhy (zdvíhanie, spúšťanie, ovládanie);

Schopnosť zostať vo vzduchu po dobu jedného mesiaca;

Vysoká nosnosť;

Nevyžaduje inštaláciu špeciálneho zariadenia na prepojenie so zemnými svorkami.

Eros ako nosič telekomunikačných zariadení ARC.

Ako nevýhody možno poznamenať:

Prítomnosť káblového kábla;

Potreba zabezpečiť napájanie pomocou pozemnej stanice cez kábel-kábel.

Stredohorské balóny môžu nájsť najširšie uplatnenie pri organizovaní komunikácie v záujme velenia a riadenia ozbrojených síl v čase mieru a vojny na strategickej a operačnej úrovni.

V prvom rade je účelné zvážiť otázku ich využitia ako uzlov podpory leteckej komunikácie pri nasadzovaní chrbticovej siete komunikačného systému združenia. Vzhľadom na schopnosť balóna obsluhovať veľkú oblasť bez „mŕtvych zón“ s viacnásobným prístupom, pri budovaní základnej komunikačnej siete nebude potrebné často meniť jeho štruktúru, čím sa zníži množstvo síl a prostriedkov zapojených do jeho nasadenie. Vzdušné referenčné komunikačné uzly sa použijú, keď pozemné stanice nedokážu zabezpečiť požadovanú úroveň prežitia základnej komunikačnej siete alebo sa ich použitie ukáže ako iracionálne. To sa môže stať v prípade akcií formačných síl v rôznych smeroch, keď nepriateľ preniká hlboko, pri zabezpečovaní komunikácie s obkľúčenými jednotkami, pri vykonávaní manévrových akcií, pri vedení protiútokov. V tomto prípade nesmie byť chrbticová komunikačná sieť vybudovaná v celom obrannom pásme formácie, ale lokálne, pozdĺž akčných línií vojsk. Prítomnosť leteckých referenčných komunikačných uzlov spôsobí, že základná komunikačná sieť bude "volumetrická", čo nepochybne zvýši jej stabilitu.

Ďalším smerom použitia balónov v strednej nadmorskej výške je poskytnúť mobilným účastníkom rádiový prístup k zdroju základnej komunikačnej siete v oblasti služieb. Inštalácia rádiovej prístupovej stanice na balóne zníži počet podobných pozemných staníc, poskytne mobilným účastníkom celú škálu telekomunikačných služieb od telefónnej komunikácie až po prenos dát a obrazu.

Veľký význam sa prikladá vývoju priviazaných balónov v malej výške (nízkoobjemových), medzi ktoré patria komplexy BARS a Rys vyvinuté Augurským leteckým centrom a IPPI RAS (RF), pozostávajúce z pozemného kotviaceho zariadenia, a priviazaný balón a základná rádiomodemová stanica, s ktorou je vysielacia stanica inštalovaná na plošine prepojená káblovým lanom. Ako nosič vozidla bol použitý maloobjemový aerostat, ktorý sa vyrába a prevádzkuje oveľa jednoduchšie ako západné letecké systémy rovnakej triedy. Automatizovaný chod navijaka zabezpečuje počítač, vďaka ktorému v priebehu niekoľkých minút plynule zdvihnete a spustíte zariadenie, ovládajúc výkon lana (kevlarový kábel, kombinovaný s optickými a elektrickými káblami ).

Komplexy umožňujú využitie tak existujúcich antén, ako aj schopností nízko nadmorskej platformy v jedinom systéme. Užitočné zaťaženie zahŕňa vybavenie pre prístup na internet, digitálny televízny prenos, mobilnú, pagingovú, trunkovú komunikáciu, videokonferencie, elektronický obchod (vrátane vládnych potrieb) atď.

Rádiové zariadenie je pripojené pomocou "krúteného páru" k smerovaču (serveru) lokálnej siete. Maximálna nosnosť
Kapacita balónových inštalácií je 100 - 120 kg, čo umožňuje realizovať telekomunikačné projekty (napr. základňová stanica CDMA váži 54 kg). Platformy budú slúžiť na vytváranie telekomunikačných a reléových sietí na poskytovanie vysokokvalitnej bezdrôtovej komunikácie, ktorá zároveň umožní riešiť množstvo špeciálnych úloh. Na naplnenie škrupiny a prvé zdvihnutie balóna je potrebných 4-6 osôb. Bežné operácie vrátane kontroly a dopĺňania si vyžadujú účasť 1-2 osôb.

Charakteristiky balónov "BARS" a "Lynx" sú uvedené v tabuľke 3.

Pri vytváraní komunikačnej siete pomocou nízkoobjemových nosných balónov sa poskytujú nasledovné:

Flexibilita architektúry siete a možnosť jej prevádzkovej modifikácie (vysoká mobilita);

Vysoká rýchlosť prenosu informácií, ako aj vzájomné prepojenie automatických telefónnych ústrední bezdrôtovými komunikačnými kanálmi rýchlosťou až 10 Mbit / s (a pri zohľadnení najnovších technológií oveľa viac);

Rýchlosť návrhu a implementácie, ktorá je dôležitá pri prísnych požiadavkách na čas budovania siete;

Pokrytie územia bez "mŕtvych zón";

Jednoduchosť ovládania zariadenia.

Hlavnou nevýhodou maloobjemových balónov je ich malá nosnosť.

Malokapacitné vzducholode môžu byť široko používané na úrovni taktického riadenia ako opakovače a rádiové prístupové stanice na zabezpečenie komunikácie pri akciách formácií (vojenských jednotiek) na širokom fronte, ohniskovej obrane, pri manévrovacích operáciách a pri presune vojsk. Využitie maloobjemových vzducholodí by malo byť spojené s používaním stredohorských balónov, aby sa vytvoril jednotný informačný priestor v zóne pôsobenia vojsk.

Otázka možnosti využitia balónov v záujme zabezpečenia komunikácie pri riešení úloh velenia a riadenia ozbrojených síl v čase mieru a vojny si vyžaduje ďalšie podrobné preštudovanie a vypracovanie operačno-taktickej a štúdie uskutočniteľnosti so zapojením špecialistov z rôznych oblastí vedomosti.

LITERATÚRA

1. Bendin S.V. Balónové telekomunikačné platformy// Rádioelektronika a telekomunikácie. - 2003. -2(26) a 4(28).

2. Bendin S.V. Bezdrôtové siete na vysokohorských vzducholodiach pre vojnu a mier (20.03.03) / [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu: http://cnews.ru/newcom/index.shtml?2003/03/20/142206.

3. Vzducholode na nízkej obežnej dráhe nahradia komunikačné satelity / [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu: http://inventors.ru/index.asp ?mode= 988.

4. Priviazané balóny „Puma“ a „Jaguar“ / [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu: [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu: http://rosaerosystems.pbo.ru/russian/product/puma.html.

5. Nízkoobjemové balóny "BARS" a "Lynx" / [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu: http://rosaerosystems.pbo.ru/russian/product/au_17.html.

Ak chcete komentovať, musíte sa zaregistrovať na stránke.