В основе конструкции Ла-251 – прямое крыло большого размаха (15 м) и двухбалочное хвостовое оперение. Взлетная масса аппарата составляет 150 кг, а масса полезной нагрузки – 1 кг. Треть полетной массы БЛА приходится на конструкцию планера, еще треть – на солнечную батарею. Силовая установка включает четыре электромотора с тянущими винтами. На борту имеются аккумуляторы, запасающие энергию в 7 кВт•ч, необходимые для взлета и полета в условиях недостаточной освещенности (плохая погода, темное время суток). При работе солнечных батарей аккумуляторы постоянно подзаряжаются. Выход БЛА на рабочую высоту (около 10 км) производится на вторые сутки после взлета. Скорость полета Ла-251 – совсем небольшая, до 35 км/ч, что позволяет ему «висеть» практически над одной точкой в заданном районе. В ходе крейсерского полета БЛА использует лишь четверть мощности двигателей, что позволяет в экстренном случае произвести посадку даже на одном двигателе.
Экспериментальный Ла-251 был построен в 2013 г. Он создавался в рамках НИР, начатой в 2012 г., и был изготовлен всего за 9 месяцев. За этот срок были выбраны схема аппарата, конструкционные материалы, двигатели, солнечные батареи, произведена постройка и начаты летные испытания.
«Атмосферный спутник» Ла-251 прошел цикл испытаний на подмосковных аэродромах, в ходе которых с положительными результатами было выполнено 32 полета. Наибольшая продолжительность полета составила 72 ч, были получены данные по энергопотреблению в суточном цикле. Испытания показали, что серьезное влияние на полет аппарата имеют ветер у поверхности земли и осадки. Эти и другие вопросы еще предстоит решить в дальнейшем.
По итогам полетов было получено положительное заключение от потенциального заказчика, однако продолжение работ было отложено на пару лет, а финансирование приостановлено.
В этом году тематика высотных БЛА на солнечных батареях вновь стала востребованной. Известно, например, что под эгидой Фонда перспективных исследований ведутся работы по проекту БЛА «Сова», который недавно также был испытан в полете. В этих условиях, в расчете на получение госзаказа, в НПО им. С.А. Лавочкина были возобновлены работы по своему «атмосферному спутнику», используя для этого собственные средства. На основе результатов отработок и испытаний демонстратора Ла-251 в настоящее время реализуется новый проект БЛА на солнечных батареях – Ла-252. Этот аппарат уже практически построен, и в ближайшее время планируется начать его летные испытания и подготовить для предъявления потенциальному заказчику.
Задание на опытно-конструкторские работы в НПО им. С.А. Лавочкина рассчитывают получить уже в 2017 г. В рамках ОКР начнется создание полноценного комплекса с несколькими БЛА, в который войдут не только беспилотники с различной полезной нагрузкой, но и позиция подготовки и обслуживания, пункт управления и специальное укрытие.
Строящийся Ла-252 почти в полтора раза больше и во столько же раз легче своего предшественника. Это стало возможным благодаря новой фотогенерирующей части с КПД около 24%, поставщиком которой является зеленоградское предприятие «Телеком-СТВ». Оптимизация конструкции и энергетических параметров позволит иметь значительно большую полезную нагрузку. Взлетная масса БЛА составит 116 кг, а масса полезной нагрузки – примерно 25 кг. Аппарат будет иметь крыло большого размаха (23 м) и одну балку с хвостовым оперением. Модульные секции крыла позволят формировать при необходимости модификации БЛА, решающие различные задачи. На форуме «Армия-2016» демонстрировалась секция силового каркаса крыла, выполненного из композиционных материалов.
«Параметры полезной нагрузки подобных БЛА существенно отличаются от параметров той полезной нагрузки, которая используется на самолетах или космических аппаратах. Поэтому, создание специальных полезных нагрузок является отдельной актуальной задачей», – отмечает главный конструктор направления Константин Гончаров. На данном этапе для размещения в центральной части крыла Ла-252 рассматривается возможность адаптации существующих образцов оптических и радиолокационных средств.
Аппарат способен вести мониторинг наземной обстановки, обеспечивать ретрансляцию связи и решать другие задачи. Управлять им можно как с земли, так и через спутник. При управлении предусматривается использование ретрансляторов (второй такой же БЛА). По данным разработчика, Ла-252 сможет непрерывно находиться в воздухе на заданной высоте до 5 лет (!) и основным ограничением здесь может стать только ресурс отдельных его элементов (прежде всего, аккумуляторов). Пока ставится задача достичь продолжительности полета в 100 суток. При этом рабочая высота полета БЛА может находиться в пределах 18–25 км, а крейсерская скорость составит 30 км/ч. Мощность силовой установки (два двигателя) определена в 2,4 кВт.
Несколько аналогичных проектов БЛА сверхбольшой продолжительности полета на солнечных батареях сегодня разрабатывается и за рубежом. Среди них аппараты Zephyr компании Airbus Defence and Space и SolarEagle фирмы Boeing. БЛА Zephyr и SolarEagle должны стать низкобюджетными «атмосферными спутниками», призванными функционально дополнить или даже заменить космические аппараты. Ряд компаний работает над развертыванием обширной интернет-сети для целых стран и регионов, где организация интернета иными способами затруднена или невозможна. Крупноразмерные БЛА сверхбольшой продолжительности полета на солнечной энергии для этих целей создает фирма Titan Aerospace, владельцем которой является компания Google. Компания Facebook также активно работает над проектом обеспечения интернетом труднодоступных районов, для чего она приобрела занятую созданием беспилотников на солнечных батареях компанию Ascenta.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 10/2016
