Метеорологический дрон впервые поднялся выше 10 километров и вернулся обратно
Швейцарская компания Meteomatics представила метеорологический беспилотник Strato, который во время испытаний поднялся на высоту 10 438 метров. Аппарат предназначен для измерения температуры, влажности, давления и ветра в верхних слоях атмосферы, где подобные данные сегодня в основном получают с помощью метеозондов.
Strato представляет собой многороторный беспилотник, способный вертикально взлетать и возвращаться в точку запуска. Meteomatics называет его первым аппаратом такого типа, способным проводить метеорологические измерения на высоте более 10 километров. Независимого подтверждения заявленного рекорда компания пока не представила.
Такая высота соответствует верхней части тропосферы и области вблизи её границы со стратосферой. Именно здесь проходят мощные высотные воздушные течения, которые сильно влияют на перемещение циклонов, атмосферных фронтов и развитие погоды на больших территориях.
Обычно вертикальные измерения атмосферы проводят с помощью радиозондов. Небольшой прибор поднимается под метеорологическим шаром и во время полёта передаёт данные о температуре, влажности, давлении и ветре. После запуска шар уносит воздушными потоками, поэтому выбрать его точную траекторию или вернуть систему в исходную точку обычно невозможно.
Strato должен работать иначе. Оператор может направить беспилотник в нужный район, провести измерения на разных высотах, а затем вернуть аппарат обратно. Это позволяет повторять наблюдения в одном и том же месте именно тогда, когда метеорологам требуются дополнительные данные.
Полёт на высоте около 10 километров создаёт серьёзные технические трудности. Воздух там значительно разреженнее, поэтому винтам сложнее создавать подъёмную силу, а сильный ветер и низкая температура дополнительно увеличивают нагрузку на аппарат.
По данным Meteomatics, Strato рассчитан на продолжительный ветер скоростью до 130 километров в час. Форма корпуса и система управления позволяют беспилотнику разворачиваться против сильного воздушного потока и сохранять устойчивость во время измерений.
Ещё одна проблема — обледенение винтов. При попадании в холодный влажный воздух на их поверхности может нарастать лёд, ухудшающий управляемость. Strato получил систему обогрева, которая автоматически нагревает винты при обнаружении условий, благоприятных для образования льда. Корпус также защищён от дождя и влаги.
Во время полёта аппарат передаёт оператору данные о высоте, температуре, ветре и возможном обледенении. Полученные измерения Meteomatics планирует использовать в своих погодных моделях, а также предлагать авиационным и космическим компаниям, которым особенно важна информация об условиях на больших высотах.
Высотные измерения особенно важны для авиации. На эшелонах пассажирских самолётов могут возникать сильная турбулентность, обледенение и интенсивные высотные ветры, а дополнительные наблюдения способны помочь точнее определять положение и характеристики таких областей.
Новый аппарат продолжает линейку Meteodrone. Предыдущая модель компании MM-670 рассчитана на полёты примерно до 6 километров, тогда как Strato должен расширить измерения до высот порядка 12 километров.
При этом Meteomatics пока не раскрыла ёмкость аккумуляторов Strato, продолжительность одного полёта, массу полезной нагрузки и подробные условия рекордного подъёма. Поэтому оценить, насколько эффективно аппарат сможет заменить обычные радиозонды при регулярных метеорологических наблюдениях, пока невозможно.
Strato скорее рассматривается как дополнительный инструмент, позволяющий проводить измерения в нужном районе и повторно использовать один аппарат. Если технология подтвердит надёжность при регулярной эксплуатации, метеорологи смогут получать больше данных о слоях атмосферы, которые сейчас измеряются сравнительно редко.