エアストラト

エアストラト
役割	無人航空機 航空機の種類
メーカー	ARCAスペース
初飛行	2014年2月28日
状態	非アクティブ
生産	3

AirStratoは、ARCAspaceが開発していた太陽光発電式の中型無人航空機である。計画されていた派生型は2つあり、目標飛行高度限度18,000メートルのAirStrato Explorerと目標飛行高度限度8000メートルのAirStrato Pioneerである。監視機器、科学機器、または自律性を延長するための追加バッテリーポッドからなる45kgのペイロードを搭載することが計画されていた。^{[1] [2]}最初のプロトタイプの初飛行は2014年2月28日に行われた。固定式の着陸装置が装備されていた。着陸装置のないプロトタイプがさらに2機製造された。代わりにARCAは発射装置として空気圧カタパルトを選択し、着陸には着陸スキッドと回収パラシュートを採用した。両方のプロトタイプは離着陸テストと低高度飛行を行った。

AirStrato は、2014 年 2 月 10 日に ARCA によって初めて発表されました。これは、ヘレンおよびスタビロ プログラムを含むミッションや、エクソマーズプログラムの高高度飛行で以前に使用されていた成層圏気球の代替として発表されたものです。ヘリウム気球や太陽気球よりも積載量は少ないものの、この航空機はミッションあたりのコストがはるかに低く、成層圏に長時間滞在することができました。操縦できず、軌道を予測するために風の予報に頼る気象観測気球とは異なり、AirStrato は地上のパイロットによって遠隔操作できます。当時、ARCA は高高度機器テストに関する独自の要件を満たすように UAV を設計し、検討対象としてこの航空機の商用バージョンを持っていました。最初のプロトタイプには固定着陸装置が装備され、2 つの電動モーターがありました。

荒れた地面での一連の滑走路テストの後、操縦性を向上させるために着陸装置にサスペンションが追加され、電動モーターの数が4つに増加されました。最初の試作機は2014年2月28日に飛行しました。ARCAは、エアストラトが離陸し、非常に低い高度で飛行するいくつかの画像を公開しました。プレスリリースでは、着陸時に右着陸装置のサスペンションが損傷したと述べられました。^[3]

ARCAは9か月間、プログラムの進捗状況について一切公表しなかったが、11月10日に赤と黄色の2つのモデルが飛行する短いティーザーを公開した。この2つのモデルには着陸装置がなかった。同社のウェブサイトでは、この機体は軍用グレードの大型無人機と中小企業や個人向けの小型で手頃な価格のドローンとの間のギャップを埋めることを目的としていると紹介された。11月25日には、空気式ランチャーから離陸し、低高度飛行する機体を紹介するかなり長いビデオとともに製品ウェブサイトを公開した。この機体には着陸スキッドと展開式パラシュートが装備されていた。この機体には2つのバージョンがあり、より長い航続距離を持つ大型の成層圏飛行モデルでExplorerと名付けられ、より低高度向けのやや小型で航続距離が短いバージョンでPioneerと名付けられている。^[4]

2015年、ARCAはエアストラト無人機の開発のためにアノーバ・テクノロジーズから21万5000ドルのシード資金を受け取った。ARCAが飛行試験やFAA認証など、開発の一定のマイルストーンを達成した場合には、合計75万ドルの追加資金が投資されることになっていた。しかし、追加資金をめぐる一連のビジネス紛争の後、エアストラトプログラムはアノーバ・テクノロジーズに売却された。^[5]

機体はすべて複合材料で作られており、通常の航空機では機体外に設置される無線アンテナを機体内部に配置できるようになっている。機体基部、翼の下には、空気圧カタパルトのサイドレールに取り付けてスライドさせるためのスキッドが2つある。もう1つの小さなスキッドは、カタパルトの中央レールに取り付けられる機体前部の下に設置されている。さらに2つの大きなスキッドが翼の遠端に配置されている。パラシュートコンテナは機体前部に設置されている。パラシュートは着陸時や緊急時に展開することができる。^[6]

翼には6基の電動プロペラエンジンが搭載されており、海面で合計250lbfの推力を生み出します。高度が上昇しても出力は一定ですが、プロペラの効率は低下しますが、それでもエクスプローラーでは高度152km/h、パイオニアでは100km/hの巡航速度を出すことができます。電気モーターは夜間は内蔵バッテリーで、日中はソーラーパネルで駆動します。ソーラーパネルはエクスプローラーでは2800W、パイオニアでは1800Wの電力を発電します。^[7]

航空機には慣性飛行安定化装置と自動操縦装置が装備されている。GPSは高度と座標の両方を提供するトランスポンダーとリンクされており、米国の次世代航空輸送システムに統合できる。制御はインターネット経由で行われ、利用可能な場合はGSMネットワークを使用し、それ以外の場合は衛星接続を使用する。自動操縦装置は航空機が制限区域に入らないようにし、すべての通信が失われた場合には自動的に飛行を引き継ぎ、緊急時にはARCA技術サポートに連絡を試みることができる。また、接続を確立できなくなった場合には、事前に決められた安全な区域に飛行し、自動的にパラシュートを展開することもできる。自動操縦装置は、機内カメラを制御して特定の場所をターゲットにし、事前に決められた時間撮影することもできる。航空機と地上パイロット間の接続は、AES 256暗号化標準のトランスポート層セキュリティを使用して暗号化される。^[8]

両モデルとも離陸手段として圧縮空気カタパルトが使用されている。内部の空気圧ピストンは2,200ポンドの力があり、1秒未満で航空機を離陸速度まで推進することができる。また、複合材料で作られており、外部電源（電源コンセントまたは発電機）を必要とする内部コンプレッサーを備えている。レール、コンプレッサー、キャニスターを含む上部と、メイン部分とクロスピースで作られた脚の3つの部分で構成されている。^[9]

エクスプローラーは 2 つのモデルの中で最も高価で、最高の性能が期待されていました。また、エクスプローラーは成層圏まで飛行できるように設計された唯一のモデルでしたが、その性能を確認するための高高度飛行テストは一度も行われませんでした。また、パイオニアではオプションとなっているトランスポンダーや衛星インターネット接続デバイスなどのコンポーネントも搭載される予定でした。翼幅はより大きく、太陽電池の数も多く、耐久性もより長いものでした。販売価格は 14 万ドルと宣伝されていました。

パイオニアは、エクスプローラーよりも全体的な性能は劣るものの、機動性と上昇率は優れていると宣伝されていました。エクスプローラーと同じ地上局と接続プロトコルを使用する予定でした。トランスポンダー、衛星接続、4K解像度のジンバルカメラ、FLIRカメラ、展開可能なコンテナなど、エクスプローラーのすべてのアクセサリを装備できます。

ARCAのデータ^[10]

一般的な特徴

• 乗員: 0
• 長さ: 23 フィート 1 インチ (7.0 m)
• 翼幅: 52 フィート 6 インチ (16 メートル)
• 翼面積: 206.7平方フィート (19.2 m ² )
• 自重: 408 ポンド (185 kg)
• 総重量: 507 ポンド (230 kg)
• 動力装置: Robbe 8085/10電動モーター6 台、各 44 lbf (0.20 kN) 推力

パフォーマンス

• 最高速度: 106 mph (170 km/h、92 kn)
• 巡航速度: 95 mph (152 km/h、83 kn)
• 範囲: 520 マイル (900 km、450 海里)
• 持続時間: 20時間 (日光によって変化)
• 実用上昇限度: 60,000 フィート (18,000 メートル)
• 上昇率: 590 フィート/分 (3 m/秒)

ARCAのデータ^[11]

一般的な特徴

• 乗員: 0
• 長さ: 23 フィート 1 インチ (7.0 m)
• 翼幅: 39 フィート 5 インチ (12 メートル)
• 翼面積: 149平方フィート (13.8 m ² )
• 自重: 375 ポンド (175 kg)
• 総重量: 485 ポンド (220 kg)
• 動力装置: Robbe 8085/10電動モーター6 台、各 44 lbf (0.20 kN) 推力

パフォーマンス

• 最高速度: 74 mph (120 km/h、64 kn)
• 巡航速度: 62 mph (100 km/h、54 kn)
• 範囲: 310 マイル (500 km、270 海里)
• 持続時間: 12時間 (日光によって変化)
• 実用上昇限度: 26,000 フィート (8,000 メートル)
• 上昇率: 590 フィート/分 (3 m/秒)

• AirStrato ウェブサイト
• ARCAウェブサイト