Airbus Zephyr
Serie de vehículos aéreos no tripulados ligeros alimentados con energía solar

Céfiro
Una impresión artística del UAV
RoleEstación de plataforma de gran altitud
Tipo de aeronave
Origen nacionalReino Unido
FabricanteAirbus Defensa y Espacio
Grupo de diseñoInicialmente Qinetiq
Primer vueloDiciembre de 2005 [1]
Introducción2024 (planificado) [2]
EstadoEn desarrollo

El Zephyr es una serie de aviones de plataforma de gran altitud producidos por Airbus . Fueron diseñados originalmente por QinetiQ , una filial comercial del Ministerio de Defensa del Reino Unido . En julio de 2010, el Zephyr 7 voló durante 14 días. En marzo de 2013, el proyecto se vendió a Airbus Defence and Space . En el verano de 2022, el Zephyr 8/S voló durante 64 días.

Los vehículos aéreos no tripulados funcionan con células solares , que recargan las baterías durante el día para mantenerse en el aire durante la noche. El último Zephyr 8/S pesa 60 kg (130 lb), tiene una envergadura de 25 m (82 ft), puede alcanzar los 23.200 m (76.100 ft) y puede levantar una carga útil de 5 kg (11 lb) durante meses. Pueden utilizarse para cobertura de telefonía móvil , vigilancia medioambiental , reconocimiento militar o como relé de comunicaciones .

Desarrollo

Céfiro 3

En 2003, QinetiQ , una filial comercial del Ministerio de Defensa del Reino Unido , planeaba volar su Zephyr 3 hasta 40 km a 70 m/s (250 km/h; 140 nudos), después de ser lanzado desde un globo de gran altitud a 9 km, superando al Helios de la NASA que había alcanzado los 29 km. [3] Fue concebido como una alternativa a los satélites espaciales , estacionados permanentemente en la estratosfera para la monitorización medioambiental , la cobertura de telefonía móvil o aplicaciones militares . [3] El intento de récord de altitud del globo QinetiQ 1 fracasó en 2003. [4]

En febrero de 2005, Qinetiq estaba preparando una demostración por encima de los 30.000 pies para el Ministerio de Defensa del Reino Unido en el campo de pruebas de Woomera en Australia, para reconocimiento o como relé de comunicaciones . [4]

Céfiro 6

Entre el 28 y el 31 de julio de 2008, en una demostración para el ejército estadounidense en su campo de pruebas de Yuma en Arizona, el Zephyr 6 voló durante 82 horas y 37 minutos, un récord no oficial ya que la FAI no estuvo involucrada. [5]

Céfiro 7

El 23 de julio de 2010, el Zephyr 7 batió el récord de duración aprobado por la FAI tras un vuelo de 336 horas (14 días), 22 minutos y 8 segundos, [6] alcanzando los 21.562 m (70.741 pies). [7] Superó los nueve días (216 horas) del vuelo alrededor del mundo de 1986 del Rutan Voyager . [8]

En marzo de 2013, el proyecto fue vendido a EADS Astrium (ahora Airbus Defence and Space ). [9]

En 2014, voló durante 11 días en los cortos días de invierno mientras transportaba una pequeña carga útil para el Ministerio de Defensa británico, [10] y más tarde cerca del espacio aéreo civil. [11]

Céfiro 8/S

En febrero de 2016, el Ministerio de Defensa del Reino Unido compró dos aviones Zephyr 8. [12] En agosto de 2016, se compró un tercero. [13]

En 2016, se programó una variante Zephyr T de doble cola, que proporciona capacidad de vigilancia y comunicaciones marítimas, para pruebas de vuelo en 2018. [14]

En el verano de 2018, en su vuelo inaugural desde Arizona, el Zephyr S permaneció en el aire durante 25 días, 23 horas y 57 minutos, casi el doble del récord anterior de 14 días establecido por su predecesor. [15] En octubre de 2021, había volado 2.435 horas. [16]

El 15 de junio de 2022, el Zephyr S despegó en Arizona , aventurándose por primera vez en el espacio aéreo internacional y sobre el agua. [17] El 19 de agosto, el avión se perdió sobre el desierto de Arizona después de un tiempo de vuelo de 64 días. [ cita requerida ] Cubrió 56.000 km sobre el sur de los Estados Unidos, el Golfo de México y Sudamérica. [18]

El avión se perdió cuando un componente del motor (rediseñado posteriormente) falló en una inusual turbulencia causada por una tormenta a gran altitud a 17 km. [2] A principios de 2023, Airbus tenía previsto iniciar operaciones a finales de 2024 con alrededor de 18 aviones. [2] Para 2034, una constelación de 1.000 aviones podría dar cobertura a 2.900 millones de personas y proporcionaría servicios de emergencia 4G/5G tras desastres naturales. [2] Se espera que la variante más grande del Zephyr, con el doble de capacidad de carga útil, esté lista para 2026. [2]

Servicios comerciales

En enero de 2023, Airbus creó la empresa Aalto HAPS para vender sus servicios de conectividad móvil y observación de la Tierra. [19] En junio de 2024, un consorcio japonés liderado por NTT Docomo y Space Compass se comprometió a invertir 100 millones de dólares en AALTO para comercializar servicios de conectividad HAPS en Asia, con el objetivo de introducirlos en 2026. [20]

Diseño

Céfiro 3

El avión de 12 m (39 pies) de ancho tenía un marco compuesto de carbono que pesaba 12 kg (26 lb) y 1 kW de células solares que alimentaban cinco motores. [3]

Céfiro 6

El Zephyr 6 de fibra de carbono tiene una envergadura de 18 m (59 pies) y pesa entre 30 y 34 kg (70 libras) para una carga útil de 2 kg (4,5 libras). [5] Las células solares de silicio amorfo de Unisolar recargan las baterías de litio-azufre de Sion Corporation con el doble de densidad energética que la mejor alternativa, las baterías de polímero de litio . [5] Lanzado a mano, puede alcanzar los 18 km (60.000 pies). [5] La primera versión tenía una capacidad de batería de 3 kW·h, impulsando dos hélices. [21]

Céfiro 7

El Zephyr 7 era más grande, con 53 kg, [22] y capaz de alcanzar una altitud máxima entre 20 y 21 km, [23] requirió cinco tripulantes de tierra para su lanzamiento, a diferencia de los tres anteriores para el Zephyr 6. [24]

Céfiro 8/S

Diseñado para volar a 20 km (65.000 pies) durante más de un mes, el Zephyr 8 de 25 m (82 pies) de ancho es un 30% más ligero y puede levantar un 50% más de baterías que el Zephyr 7. [25] Pesa 60 kg, el 40% de los cuales son baterías (24 kg), y la carga útil de 5 kg puede transmitir vídeo con una resolución de 50 cm desde más de 20 km. [12] Deberían poder operar durante todo el año entre 40 grados Norte y Sur , mientras que la operación en invierno se vuelve más difícil en latitudes más altas . [12]

Se utilizaron baterías de iones de litio Amprius con ánodos de nanocables de silicio para una energía específica de 435 Wh/kg, en comparación con los 300–320 Wh/kg anteriores. [26] Las células solares son láminas de GaAs de despegue epitaxial multiunión metamórficas invertidas de alta eficiencia, livianas y flexibles fabricadas por MicroLink Devices, con una potencia específica que supera los 1500 W/kg y potencias superficiales mayores a los 350 W/m 2 . [27]

Un Zephyr puede reemplazar 250 torres de telefonía celular . [28] Puede utilizarse para realizar inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR) con una amplia cobertura de carga útil visual de 20×30 km (12,4×18,6 mi) y puede estar equipado con tecnologías de radar, LIDAR e infrarrojos. [17]

Se prevé que la autonomía de vuelo sea de entre 200 y 300 días. [2] Una carga útil de conectividad móvil de 8 kg (17,6 lb) puede dar servicio a hasta 100.000 personas en tierra. [2] Un sensor óptico Opaz de 5 kg desarrollado por Airbus puede proporcionar imágenes con una resolución de 18 cm. [2]

Presupuesto

Airbus-QinetiQ Zephyr [29]
ModeloDurarPesoTechoResistenciaCarga útil
Céfiro 412 m (39 pies)17 kilogramos (37 libras)9 140 m (30 000 pies)6 horas
Céfiro 516 m (52 ​​pies)31 kg (68 libras)11 000 m (36 000 pies)18 horas
Céfiro 618 m (59 pies)30 kg (66 libras)18 300 m (60 000 pies)87 horas2 kilogramos (4,4 libras)
Céfiro 722,5 m (74 pies)53 kilogramos (117 libras)21 000 m (69 000 pies)336 horas5 kg (11 libras)
Céfiro 8/S25 m (82 pies)62-65 kg (137-143 libras)23.200 m (76.100 pies) [16]624 horas5 kg (11 libras)
Céfiro T32 m (105 pies)145 kilogramos (320 libras)20 kilogramos (44 libras)

Accidentes e incidentes

Hasta agosto de 2022 [actualizar], se han reportado tres pérdidas de casco:

  • Marzo de 2019, Wyndham, Australia Occidental [30]
  • 28 de septiembre de 2019, Wyndham, Australia Occidental, durante el primer vuelo después del primer incidente en marzo de 2019 [31] [30]
  • 19 de agosto de 2022, Arizona, justo antes de batir el récord del vuelo más largo de cualquier avión (un total de 64 días) [ cita requerida ]

Véase también

Notas y referencias

  1. ^ Craig Hoyle (11 de julio de 2006). "Qinetiq energético". flightglobal .
  2. ^ abcdefgh Craig Hoyle (6 de enero de 2023). "Airbus prepara el Zephyr de alto vuelo para su lanzamiento en 2024". Flightglobal .
  3. ^ abc Amos, Jonathan (24 de junio de 2003). "Strato-plane mira hacia el futuro". BBC News .
  4. ^ ab Craig Hoyle (22 de febrero de 2005). "El UAV Zephyr del Reino Unido será probado para un papel militar". Flight International .
  5. ^ abcd Amos, Jonathan (24 de agosto de 2008). "Un avión solar realiza un vuelo récord". BBC News .
  6. ^ "FAI Record ID No. 16052". FAI . 16 de octubre de 2017. Récord absoluto de clase U (Experimental / Nuevas tecnologías) por duración
  7. ^ "FAI Record ID No. 18683". FAI . 29 de agosto de 2018. Récord de clase U (Experimental / Nuevas tecnologías) para Altitud real
  8. ^ Amos, Jonathan (23 de julio de 2010). "El 'plano eterno' regresa a la Tierra". BBC News .
  9. ^ "Primer vuelo del HAPS solar Zephyr de Astrium" (Nota de prensa). Airbus . 25 de septiembre de 2013. Archivado desde el original el 5 de octubre de 2013.
  10. ^ Tovey, Alan (31 de agosto de 2014). "¿Volar 11 días sin escalas? Eso sí que es un vuelo de larga distancia". Daily Telegraph .
  11. ^ Woodrow Bellamy III (1 de octubre de 2014). "Airbus Zephyr demuestra su valor para las operaciones civiles en Oriente Medio". Avionics Today . Access Intelligence LLC.
  12. ^ abc "El Ministerio de Defensa comprará aviones solares de alto vuelo". BBC . 2 de febrero de 2016.
  13. ^ "El Ministerio de Defensa compra el tercer UAV de récord" (Comunicado de prensa). Ministerio de Defensa del Reino Unido. 17 de agosto de 2016.
  14. ^ "Farnborough 2016: Airbus publica los detalles del Zephyr T y describe el CONOPS de los sistemas". Janes. 14 de julio de 2016. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2016.
  15. ^ Dan Thisdell (8 de agosto de 2018). "Airbus establece un récord de autonomía de vuelo con el UAV Zephyr". Flightglobal .
  16. ^ ab Sampson, Ben (15 de octubre de 2021). "Airbus Zephyr rompe más récords de aviación durante las pruebas de vuelo". Aerospace Testing International .
  17. ^ ab Buchaniec, Catherine (22 de julio de 2022). "Arriba, arriba y lejos: el dron Zephyr de Airbus rompe récord de vuelo sobre Arizona". Defense News .
  18. ^ "Final inesperado del vuelo de resistencia récord de 64 días del Zephyr 8". New Atlas . 24 de agosto de 2022.
  19. ^ Ben Sampson (23 de enero de 2023). "Airbus comercializa su negocio de drones estratosféricos como Aalto". Pruebas aeroespaciales internacionales .
  20. ^ "NTT DOCOMO y Space Compass se asocian con Airbus para el desarrollo de HAPS y se comprometen a invertir 100 millones de dólares en AALTO" (Comunicado de prensa). AALTO. 3 de junio de 2024.
  21. ^ Bush, Steve (28 de septiembre de 2007). "Dentro del avión solar Zephyr de Qinetiq". Electronics weekly .
  22. ^ "Guía completa del Zephyr, el avión "eterno". BBC News . 23 de julio de 2010.
  23. ^ "El Ministerio de Defensa británico adquiere el UAV Zephyr alimentado con energía solar". 17 de febrero de 2016.
  24. ^ Goodier, Rob (7 de julio de 2010). "Avión solar busca un nuevo récord: 3 meses en el aire sin piloto ni combustible". Mecánica popular .
  25. ^ "El Ministerio de Defensa del Reino Unido encarga dos aviones Airbus Zephyr 8 alimentados con energía solar" (Nota de prensa). Airbus . 18 de febrero de 2016.
  26. ^ Graham Warwick (13 de diciembre de 2018). "La batería del Zephyr, que rompe récords, tiene potencial para eVTOL". Semana de la aviación y tecnología espacial .
  27. ^ MicroLink Devices (17 de octubre de 2018). "MicroLink Devices impulsa con éxito el vuelo estratosférico del avión solar Zephyr S HAPS de Airbus Defence and Space" (Comunicado de prensa).
  28. ^ "Zephyr". Airbus.
  29. ^ "Airbus-QinetiQ Zephyr". AviationsMilitaires.net .
  30. ^ ab "Desintegración en pleno vuelo del vehículo aéreo no tripulado Airbus Zephyr, cerca del aeropuerto de Wyndham, Australia Occidental, el 28 de septiembre de 2019". Oficina Australiana de Seguridad del Transporte. 28 de septiembre de 2020.
  31. ^ "Incidente de aviación en el Outback vinculado al Ministerio de Defensa del Reino Unido". 9News . 12 de abril de 2019.
  • Sitio web oficial
  • Ben Sampson (17 de julio de 2018). "El dron Zephyr S de gran altitud podría alcanzar los 100 días de vuelo durante las pruebas". Aerospace Testing International .
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