Dron Zephyr S na solární pohon již řadu dní bez přestávky létá nad USA a Mexickým zálivem. Může překonat rekord

Blízko k překonání rekordu v délce letu dronu, který je poháněn solárním pohonem, mají momentálně zkoušky americké armády s dronem Zephyr S. Z vojenského letiště v Yumě (Arizona) se znovu vznesl letos 15. června. Stroj nejprve kroužil kolem letiště, aby nabral potřebnou výšku a byl pod vizuálním dohledem operátorů, ale posléze zamířil do oblasti Mexického zálivu. Pokud se podaří překonat dosavadní rekord, jenž činí 36 dní, byl by to velký úspěch. Dosáhl ho před rokem stroj stejné značky, který byl právě k těmto misím zkonstruovaný.

Dron na solární energii doletěl až do Belize

Zephyr se podle dat ze sledovačů letadel pohyboval v Arizoně a u mexické hranice. Později zamířil do Mexického zálivu a byl spatřen nad Belize. Jeho pohyb v okolí Yumy není nic neobvyklého, zde specialisté dron podrobují testům poměrně pravidelně. Cesta nad moře a dále ukazuje, že zkoušky mají ověřit jeho schopnosti i v těchto místech. Podle oficiálních informací má let otestovat senzory, životnost baterií, účinnost solárních panelů a schopnost autonomního udržování letového režimu stroje.

iZdroj fotografie: Airbus

Drony rodiny Zephyr původně vyvinula společnost Qinetiq, až později projekt převzal koncern Airbus. Model Zephyr 7 v roce 2010 vydržel ve vzduchu přes 14 dní. Společnost pokračovala ve vývoji a vytvořila ještě pokročilejší Zephyr 8, jenž je nakonec označován jako Zephyr S. Je zkonstruovaný k dlouhodobému letu ve velmi vysokých výškách. Rekordu 26 dní letu dosáhl v roce 2018.

Firma paralelně v té době vyvíjela ještě pokročilejší verzi modelu označovanou jako Zephyr T. Rozpětí jeho křídel činilo 32 metrů a hmotnost 145 kilogramů, byl by tedy schopen nosit větší užitečné zatížení než Zephyr S. Předpokládané dokončení vývoje tohoto modelu bylo plánováno na rok 2020. Zkoušky nové technologie slunečního dronu se však ukázaly být poměrně náročné, takže zatím se firma Airbus soustředila na menší typ Zephyr S. V roce 2021 s ním dosáhla rekordní výšky letu, celých 23 915 metrů.

Náhrada komunikačních center v případě poruchy

Při nich nad Arizonou při zkouškách vydržel ve vzduchu 36 dní. Náplní testů přitom nebylo jen dosažení rekordní výšky, ale také lety s různým nákladem, přesné manévrování ve stratosféře a let nad vytyčeným bodem na zemském povrchu. Dron rovněž testoval speciální systém Optical Advanced Earth Observation (OPAZ) pro sledování povrchu a plnil požadavky americké Federální letecké správy FAA pro povolení letů v americkém vzdušném prostoru. 

Aby stroj mohl takových schopností dosahovat a zároveň být poháněn jen solární energií, musí být nesmírně lehký a mít široké rozpětí křídel s velkou účinnou plochou pro umístění potřebného počtu solárních článků. U Zephyr S dosahuje rozpětí křídla plných 28 metrů. Maximální vzletová hmotnost dronu je pouhých 75 kilogramů. Vše díky speciální konstrukci a materiálům, jako jsou uhlíková vlákna. Energii jeho elektrickým motorům dodávají lithium-iontové baterie Amprius o celkové váze 24 kg.

iZdroj fotografie: Airbus

Ty jsou za letu dobíjeny pomocí solárních článků z galia a arsenu, umístěných na křídlech a výškovce. Nejde o běžné solární baterie, které známe ze střech a slunečních elektráren u nás na venkově, ale o extrémně lehký plastový materiál, jenž tvoří potah všech ploch dronu, a díky své konstrukci a integrovaným solárním článkům funguje jako solární baterie. Standardní letová hladina, v níž dron Zephyr S bude moci být provozován, je stanovena po zkouškách na 23 200 metrů. Má nosnost kolem pěti kilogramů vybavení.

První dva stroje si objednalo britské ministerstvo obrany v roce 2016 za 10,5 milionu liber (300 milionů korun), kdy je také převzalo ke zkouškám. Počítá s nimi jako se záložní sítí komunikací, kterou by bylo možné nasadit v případě ztráty spojovacích satelitů, kdyby například satelity na oběžné dráze byly poškozeny či zničeny. Jeden Zepyhr S při zkouškách prokázal, že nahradí ze své standardní letové hladiny na zemi až 250 standardně rozmístěných stanic mobilních telefonů. Nyní je zkouší i americká armáda.

V noci stroj pohánějí baterie

Skoro třetinu hmotnosti dronu zabírají baterie, které jsou dobíjeny ze solárních panelů. Musí zajistit chod stroje v době, kdy je v oblasti jeho letu noc, a tak nemůže využívat solárních panelů. Výhodou je jeho vysoký dostup, což dronu umožňuje se pohybovat nad oblastí počasí, které by pro něho mohlo být nepříznivé a ovlivňovat i dobíjení. Jak rychle se pohybuje, to není známo, předchozí model dosahoval rychlosti kolem 55 kilometrů v hodině.

Disponovat dronem, který by ve velkých výškách vydržel dny a týdny, by bylo pro ozbrojené síly nesmírnou výhodou. Stroje by mohly sloužit k mnoha účelům. Tím nejjednodušším by bylo jejich použití pro průzkum a sledování některých oblastí. V minulosti se například uvažovalo, že by drony jako Zephyr mohly dohlížet na oblast kolem Somálska, kde je problémem pirátství. Několik podobných strojů by oblast pokrylo s mnohem nižšími náklady než lodě, které zde musí být nasazovány.

iZdroj fotografie: Airbus

Mohly by sloužit ale i jako platformy na přenos komunikačních, navigačních nebo datových signálů. Třeba nad místy se špatným pokrytím či po katastrofách, které vyřadí běžnou komunikaci. Jako alternativní zdroj navigačních dat by sloužily tam, kde nebude fungovat GPS. Vzhledem ke stále rostoucí schopnosti protidružicových zbraní by v některých ohledech mohly nahradit zničené satelity. Téměř okamžitě a s velmi nízkými náklady. Úloh pro podobné stroje se jistě najde nepřeberné množství.

Jaké využití si dokážete představit pro drony, které vydrží ve vzduchu téměř věčně?

Zdroj: TheDrive