デザイン NASAのデータに基づく高度による風速プロファイルの変化を示しており、最低風速は高度17~22km (56,000~72,000 フィート) の間で見られます。絶対値は場所によって異なりますが、ほとんどの場所で同様の傾向が見られます。 力 連続運転には電力が必要であり、燃料補給の必要性によって航続時間 が 制限される。持続型太陽光発電航空機は 、夜間のために日中のエネルギーを電気バッテリー [ 11 ] または燃料電池 [ 12 ] に蓄える 必要がある。 高度選択 対流圏界面の 薄い空気では抗力が低減され、高度20,000 ~ 35,000 フィート (6,100 ~ 10,700 m) の高層対流圏の 40 ~ 160 kn (74 ~ 296 km/h) の強風や航空交通 よりもはるかに上空になります。[ 13 ] 変化する風に面した位置を維持することは困難です。[ 14 ] ジェット気流 の上空では、緯度や季節によって変動するものの、成層圏のほとんどの場所で 17 ~ 22 km (56,000 ~ 72,000 フィート) の比較的穏やかな風と乱気流 が見られます。[ 14 ] 55,000 フィート (17,000 m) 以上の高度は、商業航空輸送 よりも上空です。[ 14 ] 対流圏界面 の高度65,000 フィート (20,000 m) を飛行することは、雲や乱気流の上空で風速が5 ノット (9 km/h) 未満であり、FAA が規制するクラス A 空域の 60,000 フィート (18,000 m) より上空を飛行することになります。[ 11 ] 衛星との比較 高度が低いほど狭い領域をより効果的にカバーでき、通信リンクのバジェットが低くなり( LEO より 34 dB 、 GEO より 66 dB有利)、消費電力も少なくなり、往復遅延 も小さくなります。[ 15 ] 衛星は高価で、展開に時間がかかり、メンテナンスのために合理的にアクセスすることはできません。[ 15 ] 宇宙空間の真空中の衛星 は、 重力に匹敵する遠心力を発生させる高速で周回します。衛星の軌道を変更するには、極めて限られた燃料供給を消費する必要があります。
アプリケーション 大気衛星は、気象 観測、無線中継 、海洋学 、地球画像撮影 などに、軌道衛星 よりもはるかに低いコストで利用できる。[ 11 ] その他の用途としては、国境警備 、海上パトロール 、海賊 対策、災害対応 、農業観測 などがある。[ 11 ] 11,000機の飛行機型無人航空機、あるいはGoogleのProject Loon のような気球を使って、インターネット接続のない50億人にインターネット接続 を提供することもできる。[ 16 ]
無線通信サービス 商用航空輸送は、 約10,000 m (33,000 フィート) ~12,000 m (39,000 フィート) の高度で巡航します。 HAPS は、 12,500 m (41,000 フィート) を超える高度では少なくとも400 km (220 nmi)の 見通し伝搬 が可能になるため、ユーザーに無線接続を提供できます。 HAPS は、衛星と同様のカバーエリアで、 WiMAXなどの ブロードバンド 無線アクセスネットワークと同様の帯域幅と容量を提供できます。 軍事通信は、山岳地帯が通信信号を妨げるアフガニスタンなどの遠隔地で改善できます。[ 17 ] World Mobile は、約20,000 m (66,000 フィート) を飛行するプラットフォームをテストしており、15,000 km² (161,458,656,000 ft²) のエリアをカバーできます。その領域内では、 3G 、4G 、5G 、そして将来の6G 規格を通じてデバイスに直接接続を提供できます。[ 18 ] 監視と情報収集 ノースロップ・グラマン社のRQ-4グローバルホーク無人航空機は、 米空軍 が監視と警備に使用している。レーダー 、光学および赤外線イメージャー を搭載しており、データをリアルタイムで送信することができる。[ 19 ] リアルタイム監視 洪水 検知、地震 モニタリング、リモートセンシング 、災害管理 のために地域を監視することができる。[ 20 ] 気象および環境モニタリング 環境や気象のモニタリングには、高高度気球を 使って科学機器を展開し、環境の変化を測定したり、気象を追跡したりすることができます。NASAは、 米国海洋大気庁 (NOAA)と提携して、地球の大気を研究するためにグローバルホーク UAVの使用を開始しました。[ 21 ] ロケット打ち上げ 大気中の物質の90%以上が高高度プラットフォームより下にあるため、ロケットの打ち上げ時の大気抵抗 が軽減されます。「おおよその推定では、地上から打ち上げられたときに高度20 km (66,000 ft) に達するロケットは、気球から高度20 km (66,000 ft)で打ち上げられた場合、 100 km (54 nmi) に達します。」[ 22 ] 軌道投入にはマスドライバーが提案されています。 [ 23 ]
飛行機 1950年代後半のロッキードU-2のような 偵察機は 70,000 フィート(21,000 メートル) 以上、1964年のSR-71は 80,000 フィート(24,000 メートル) 以上を飛行することができた。[ 13 ] 双発ターボファンエンジンを搭載したミャシシチェフM-55は 1993年に21,360メートル(70,080フィート)の高度に達した。これは1982年に初飛行したM-17の派生型で、1990年には21,830メートル(71,620フィート)に達した。
プロトタイプ
太陽光発電 NASAパスファインダープラス AeroVironment/ NASA パスファインダー HALSOLの プロトタイプは、重量185kg(410ポンド)、幅30m(98.4フィート)の8基の電気モーターで推進される全翼機で、1983年6月に初飛行した。 [ 27 ] 1993年後半にNASA ERASTプログラム にパスファインダーとして参加し、後に翼全体を覆う太陽電池が追加され、1995年9月11日に50,500 フィート(15,400m ) 、 1997年に71,530 フィート(21,800m )に到達した。 [ 12 ] パスファインダー・プラスは 、パスファインダーの翼の5つのセクションのうち4つがより長い中央セクションに取り付けられ、翼幅が121 フィート(37m ) に拡大され、1998年に飛行し、同年8月6日に80,201 フィート(24,445m )に到達した。 [ 12 ] NASAセンチュリオン エアロバイロメント/ NASAセンチュリオン /ヘリオス試作機 1998 年後半に飛行したセンチュリオンは、再設計された高高度翼型を持ち、翼幅は206 フィート (63 m) に拡大され、14 基のモーター、バッテリー、システム、着陸装置を搭載するための 4 つの翼下ポッドを備えていた。[ 12 ] ヘリオス プロトタイプ に改造され、翼幅247 フィート (75 m)となる 6 番目の 41 フィート (12 m) の翼セクションと、5 番目の着陸装置およびシステム ポッドが追加された。1999 年後半に初飛行し、2000 年にソーラー パネルが追加され、2001 年 8 月 13 日に96,863 フィート (29,524 m)に達した。 [ 12 ] 量産機は最大 6 か月飛行する予定だった。[ 12 ] 2003 年に飛行中に分解した。[ 28 ] エアバス・ゼファー Zephyrは 元々 、英国国防省 の商業子会社であるQinetiQ によって設計されました。[ 29 ] この無人航空機は太陽電池 で駆動し、日中にバッテリー を充電して夜間も飛行します。最初のモデルは2005年12月に飛行しました。[ 30 ] 2013年3月、このプロジェクトはエアバス・ディフェンス・アンド・スペース に売却されました。[ 31 ] 最新のZephyr 8/Sモデルは重量75kg (165 ポンド) 、翼幅25m (82 フィート) 、最高高度23,200m (76,100 フィート) です。[ 32 ] ソーラーインパルス 最初のソーラー・インパルス 有人実証機は2009年12月3日に初飛行を行い、2010年7月の26時間の飛行で太陽の1日周期全体を飛行しました。全長71.9メートル(236フィート)、重量2.3トン(5,100ポンド)のソーラー・インパルス2は2014年6月2日に初飛行を行い、高度12,000メートル(39,000フィート)に到達可能で、最長飛行は2015年6月28日に日本の名古屋から ハワイのカラエロア まで117時間52分かけて飛行したものです。 タイタン・エアロスペース・ソララ 2012年にニューメキシコ州 で設立されたTitan Aerospaceは 、AeroVironment Global Observer やQinetiQ Zephyrに似た、大型の 太陽光発電式 高高度大気衛星を開発していた。[ 11 ] 翼幅は160 フィート(50 メートル)を超え、 太陽電池 で覆われ、昼間の飛行に必要なエネルギーを供給し、夜間は電気バッテリーに蓄えられる予定だった。 [ 11 ] 200万ドル未満の費用で、バッテリーの劣化によって制限されるものの、 70 ポンド(30 キログラム) のペイロードを最大5年間運ぶことができた。[ 11 ] 2013年、Titanは5分の1スケールのテストモデル2機を飛行させ、2014年までに実物大のプロトタイプの飛行試験を目指していた。[ 11 ] 2014年3月、当時Eclipse Aviationの 創設者であるVern Raburnが率いていた同社に、 Facebookが 6000万ドルで関心を示した。[ 16 ] Googleは 2014年4月にTitan Aerospaceを買収し、[ 33 ] 2015年5月に試作機を飛行させることに成功したが、数分以内に墜落し、Titan Aerospaceは2017年初頭までに閉鎖された。[ 34 ] KARI EAV-3は53時間飛行し、最高22km (72,000 フィート)まで到達 し た。 カリ・イーブ 韓国航空宇宙研究所 (KARI)は、小型実証機を経て、2010年に電気式無人航空機(EAV)の開発を開始した。最新のEAV-3は幅20m(66フィート)、重量66kg ( 146 ポンド ) で、数ヶ月間飛行するように設計されている。2015年8月には53時間かけて最大 14.2km (47,000 フィート) まで飛行し、 2020年8月には最大22km (72,000 フィート) まで飛行した。 [ 35 ] アスティガンA3 英国の地図作成機関であるOrdnance Survey (OS) (ビジネス・エネルギー・産業戦略省 の子会社)は、翼幅38 m (125 フィート)、重量149 kg (330 ポンド)の双胴太陽光発電式HAPSであるA3を開発している。A3は、 25 kg (55 ポンド)のペイロードを搭載して、 67,000 フィート (20,000 m) で90日間滞空するように設計されている。[ 36 ] OSは、 Brian Jones が率いる英国企業Astigan の51%を所有しており、 2014年からA3を開発し、2015年に縮尺模型の試験飛行、2016年に実物大の低高度飛行を行っている。 [ 36 ] 高高度飛行は2019年に開始され、2020年に試験が完了し、環境モニタリング 、地図作成 、通信、セキュリティなどの商業導入が行われる予定である。[ 36 ] 2021年3月、戦略的パートナーが見つからなかったため、プロジェクトは終了した。[ 37 ] Facebook Aquila Facebook Aquila UAVは、カーボンファイバー製の太陽光発電式全翼 機で、翼幅は132 フィート(40 メートル) 、重量は935 ポンド(424 キログラム) で、FL650で90日間飛行するように設計されていました。[ 28 ] これは、インターネット接続を提供するために、 Facebook 向けに英国のAscenta社によって設計および製造されました。[ 38 ] UAVは、UAV間および地上局との間でレーザー通信を使用する予定でした。 [ 39 ] 2016年6月28日、90分間の初飛行を行い、2,150 フィート(660 メートル) に達しましたが、最終着陸進入中に右翼の20フィートの部分が折れてしまいました。[ 40 ] [ 41 ] 2017年には、さらに低高度での試験飛行を行いました。[ 28 ] 2018年6月27日、Facebookはプロジェクトを中止し、他の企業にドローンを製造させる計画を発表しました。[ 42 ] 中国航天科技集団公司 CASTCは2017年7月に、翼幅 147 フィート(45 メートル) の太陽光発電式無人航空機を15時間の試験飛行でFL650まで飛行させた。[ 28 ] ラヴォーチキン LA-252 ロシアのラヴォーチキン設計局は、成層圏で100日間滞空するように設計された、翼幅 82 フィート(25 メートル) 、重量255 ポンド(116 キログラム) の太陽光発電式無人航空機LA-252の飛行試験を行っている。[ 28 ] ミラ・エアロスペース・アプスデュオ アブダビを拠点とするBayanat AI とアメリカの UAV メーカーUAVOSの合弁事業である Mira Aerospace のApusDuo HAPS は、 2014 年に初めて開発された技術を基に、3 大陸で 100 回以上のテスト飛行を完了しました。 [ 43 ] 翼幅14 m (46 フィート) の無人航空機 ApusDuo 14 は、高効率太陽電池を備えた柔軟なタンデム翼設計を採用し、最大 19,000 m (62,000 フィート) の高度で数ヶ月間連続飛行し、最大6 kg (13 ポンド) のペイロードを運搬します。2023 年 10 月にルワンダで行われたテスト飛行で、Mira Aerospace は成層圏の固定翼 HAPS 自律航空機から5G接続を正常に提供した最初の企業となりました。 [ 44 ] オーロラ・オデュッセウス オーロラ・フライト・サイエンス社 は2018年11月にオデュッセウスを 発表した。[ 45 ] 幅74.1m(243フィート)のカーボンファイバー製航空機は重量が 880kg (1,940 ポンド) 未満で、25kg(55ポンド)のペイロードを搭載できる。[ 46 ] 緯度20度までの高度で最大3ヶ月間、65,000 フィート(20,000 メートル) 以上にとどまるように設計されている。 [ 47 ] 初飛行は2019年7月までに無期限延期となった。 [ 45 ] エアロバイロメント HAPSモバイル AeroVironment は、日本の通信会社 SoftBank が 95% 出資し所有する合弁会社HAPSMobile 向けに、6,500 万ドルで太陽光発電 UAV プロトタイプの設計と開発を行う。[ 28 ] 1999 年のHelios に似た、翼幅256 フィート (78 m)の 飛行翼機 で、10 個の電動プロペラを備え、直径200 km (125 mi) の範囲でデバイスに直接4G LTE と5G を提供する。 [ 48 ] 2020 年 9 月 21 ~ 22 日に、HAPSMobile Hawk30 ( Sunglider にブランド変更) が 20 時間飛行し、高度62,500 フィート (19,000 m)に達し、標準 LTE スマートフォン と無線ブロードバンド 通信向けに Loon と共同開発した長距離LTE 通信をテストした。[ 49 ] BAEシステムズ PHASA-35 プリズマティック社(現BAEシステムズ) が設計した翼幅35m (115 フィート)のBAEシステムズPHASA-35は 、2020年2月に南オーストラリア州のウーメラ試験場 から初飛行を 行い、 15kg (33 ポンド) のペイロードを高度約70,000フィートで数日から数週間飛行する予定である。[ 50 ] 2024年12月までに、ニューメキシコ州のスペースポート・アメリカ から24時間飛行し、高度66,000 フィート(20,000 メートル) 以上に到達し、2026年までに運用活動を開始することを目指している。[ 51 ] スウィフトエンジニアリングSULE Swift Engineering の Swift Ultra Long Endurance SULE は、2020 年 7 月に NASA のエイムズ研究センターとの初飛行パートナーシップを完了しました。 [ 52 ] 70,000 フィート (21,000 m) で運用するように設計された、持続飛行可能な72 フィート (22 m)の UAV は、 180 ポンド (82 kg) 未満の重量で、最大15 ポンド (6.8 kg) のペイロードを搭載できます。[ 52 ] 2024 年 9 月 29 ~ 30 日には、24 時間飛行で55,904 フィート (17,040 m)に到達しました。 [ 53 ] ニューメキシコ州のスペースポート アメリカ から離陸し、同地で着陸しました。[ 54 ] ハルキャッツ インフィニティ CATS Infinityは 、 HAL 、NAL 、NewSpace Researchによって開発されています。その縮小モデルは2022年に初飛行しました。2024年2月、翼 幅12m の 23kg の縮小プロトタイプが、チトラドゥルガ 航空試験場 から8時間半かけて3,000mに到達し、開発完了は2027年と予想されました。[ 55 ] 2024 年5月、縮小プロトタイプの飛行試験は、チトラドゥルガから27時間かけて26,000 フィート ( 7,900m ) に到達しました。[ 56 ] サブスケールプロトタイプの目標は、高度20km (66,000 フィート)で時速 100km (54 ノット) で7日間飛行することです。実物大の450kg (990 ポンド) CATS Infinityターゲットは、 35kg (77 ポンド) のペイロードを搭載し、高高度で90日間の耐久が可能です。インド海軍もこのプロジェクトに関心を示しています。[ 57 ] ケア・アトモスMk1 Kea Atmos Mk1太陽光発電式成層圏HAPSは、ニュージーランドのKea Aerospace 社によって設計・製造されました。初飛行は2023年2月、成層圏初飛行は2025年2月8日に行われました。翼幅は12.5メートル、重量は40kg未満です。Kea Atmos Mk1は、夜明けから夕暮れまでの1日ミッションで2kgのペイロードを成層圏に運ぶように設計されており、様々な国際的なペイロード顧客と協力しています。Kea Aerospace社は現在、数ヶ月にわたるミッションで6kgのペイロードを成層圏に 運ぶKea Atmos Mk2を設計中です。
炭化水素燃料 コンパス・コープ計画のライアンYQM-98 R-ターンは1974年8月17日に初飛行し、高度70,000フィート(21,340メートル)まで30時間飛行できるように設計されていた。 アメリカ空軍のコンパス・ドウェルとコンパス・コープ アメリカ空軍のコンパス・ドウェル無人航空機プログラムでは、1970年2月にターボプロップエンジンを搭載した シュバイツァーSGS 2-32 グライダーをベースに、24時間飛行し高度50,000フィート(15,240メートル)に到達するように設計されたLTV XQM-93が初飛行し、1972年4月にはピストンエンジンを搭載した シュバイツァーSGS 1-34 グライダーをベースに、高度40,000フィート(12,000メートル)に到達し、28時間飛行できるように設計されたマーティン・マリエッタ モデル845が初飛行した。次のコンパス・コープ計画では、ボーイングYQM-94 B-Gullが 1973年7月28日に初飛行しました。ゼネラル・エレクトリックJ97 ターボジェットエンジンを搭載したこの機体は、70,000フィート(21,340メートル)まで30時間飛行するように設計されていましたが、17.4時間、55,000フィート(16,800メートル)まで飛行することに成功しました。競合機であるライアンYQM-98 R-Ternは、 ギャレットATF3 ターボファンエンジンを搭載し、1974年8月17日に初飛行し、30時間飛行するように設計されていました。 ボーイング・コンドル ボーイング・コンドルは 1988年10月9日に初飛行し、高度67,028フィート(20,430メートル)に達し、約60時間飛行しました。2基の175 馬力(130kW ) ピストンエンジンを搭載した幅200 フィート(61 メートル) の無人航空機は、総重量20,300 ポンド(9,200 キログラム) で、高度73,000フィート(22,250メートル)まで到達し、1週間以上飛行するように設計されていました。[ 58 ] オーロラ・ペルセウスとテセウス オーロラ・フライト・サイエンス社 がNASAのERASTプログラム となる計画のために製造したペルセウス概念実証UAVは、1991年11月に初飛行し、続いて1993年12月21日にペルセウスAが50,000 フィート(15,000 メートル) を超える高度に到達した。62,000フィート(18.9キロメートル)で最大24時間飛行するように設計されたペルセウスBは、1994年10月7日に初飛行し、 1998年6月27日に60,280 フィート(18,370 メートル) に到達した。その推進プロペラは、3段ターボチャージャーでブーストされた ロータックス914 ピストンエンジンによって駆動され、 60,000 フィート(18,000 メートル) まで105 馬力( 78kW) の定格出力となっている。最大重量は2,500 ポンド (1,100 kg) で、 260 ポンド (120 kg) のペイロードを搭載でき、71.5 フィート (21.8 m) の翼は 26:1 の高いアスペクト比 を持つ。[ 59 ] 2 基のRotax 912 ピストン エンジンを搭載した、より大型の後継機であるTheseus は、1996 年 5 月 24 日に初飛行した。最大重量 5,500 ポンド (2.5 t) で、65,000 フィート (20,000 m) まで 50 時間飛行するように設計されたこの UAV は、幅 140 フィート (42.7 m) で、340 kg (750 ポンド) のペイロードを搭載できる。[ 6 ] グロブ・ストラト2C 高度24,000メートル(78,700フィート)で最大48時間飛行するように設計された有人機グロブ・ストラト2Cは 、1995年3月31日に初飛行し、18,552メートル(60,897フィート)に到達した。幅56.5メートル(185フィート)のこの機体は、ガス発生器としてPW127 ターボプロップエンジンで過給された2基の300kW(400馬力)ピストンエンジンによって駆動された。 ピストンエンジンを搭載したゼネラル・アトミックス・アルタス IIは、1996年5月1日に初飛行し、高度57,300 フィート(17,500 メートル)に到達した。 ゼネラル・アトミックス アルタス NASA ERAST プログラム の一部である高高度 UAV General Atomics ALTUS I および II は、 Gnat 750 (USAF Predator A の元にもなった) の民間バージョンで、48 時間の航続時間と 55.3 フィート (16.9 m) の長い翼幅を備えていました。100 hp (75 kW) のターボチャージャー付きRotax 912 ピストンエンジンで駆動する2,130 ポンド (970 kg) MTOW のテストベッドは、最大330 ポンド (150 kg) の科学機器を搭載できました。アルタスIIは1996年5月1日に初飛行し、26時間以上の航続時間を持ち、1999年3月5日には最大密度高度 57,300 フィート(17,500 メートル) に達した。これらは、より大型のターボプロップエンジン搭載のゼネラル・アトミックス・アルタイル へと繋がった。[ 60 ] スケールド・コンポジット・プロテウス 有人機スケールド・コンポジッツ・プロテウスは、 1,100 kg (2,400 lb) のペイロードを搭載し、高度 19.8 km (65,000 ft)で運用されます。[ 61 ] 2 基のウィリアムズ FJ44 ターボファンエンジンを搭載し、 17 m (55 ft) のフロントウィングと、より幅の広い 24 m (78 ft) のリア ウィングを備えたタンデムウィングで、最大離陸重量は 6.6 t (14,500 lb) で、巡航速度は450 km/h (240 kn) で、基地から925 km (500 nmi) の地点に 22 時間滞在できます。 [ 6 ] ヴァージン・アトランティック・グローバルフライヤー スケールド・コンポジッツ 社が製造した有人飛行機「グローバルフライヤー」 は、世界一周飛行を目的として設計された。ウィリアムズFJ44 エンジン1基を搭載したこの機体は、幅35メートル、最大重量10トン。最高高度15,450メートルで、2006年2月に76時間45分の飛行を成功させた。オーロラ・フライト・サイエンス・オリオン ボーイング/オーロラ・フライト・サイエンスの 初期のオリオン・プラットフォームは、液体水素 を燃料とするピストンエンジンで駆動し、高度 65,000 フィート(20,000 メートル) を100時間巡航する予定でした。離陸重量は7,000ポンド(3.2トン)で、400ポンド(180キログラム)のペイロードを搭載可能でした。[ 13 ] これは、ジェット燃料を使用するツインターボディーゼル エンジン搭載のMALE UAV に進化し、総重量は11,000 ポンド(5,000 キログラム)に増加しました。1,000ポンドのペイロードで120時間(5日間)、より小さなペイロードで1週間、高度 20,000 フィート(6,100 メートル) を飛行するように設計されました。2013年8月に初飛行を行い、2015年12月には80時間飛行し、さらに37時間分の燃料を残して着陸しました。[ 62 ] 瀋陽航空機公司神鷲 瀋陽航空機公司 が製造する神鷲は 、2012年から開発され、2018年までに運用開始される可能性のある大型ターボファンエンジン搭載の無人航空機である。[ 63 ] 双胴 双尾翼 のこの航空機はカナード翼 を備え、風洞試験では高度25km (82,000 フィート) 、マッハ0.8まで到達した。[ 64 ]
水素燃料 水素燃料 で飛行するボーイング社のファントムアイは 、4日間で高度65,000フィート(19,800メートル)に到達するはずだった。エアロバイロメント・グローバル・オブザーバー 液体水素 を燃料とし、最大7日間、高度65,000 フィート(20,000 メートル) まで飛行するように設計されたエアロバイロメント・グローバル・オブザーバーは 、 2010年8月5日に初飛行した。 [ 65 ] 2011年4月の墜落事故の後、国防総省はこのプロジェクトを棚上げした。[ 66 ] ボーイング・ファントムアイ ボーイング・ファントム・ワークス が開発したボーイング・コンドル の進化形であるボーイング・ファントム・アイは 、2012年6月に初飛行した。[ 67 ] 液体水素 で動く2基の150 馬力(110kW ) ターボチャージャー付きフォード2.3リットルピストンエンジン で駆動するこの150フィート(46メートル)幅の無人航空機は、総離陸重量が9,800ポンド(4.4トン)で、450 ポンド( 200kg)の ペイロードを搭載できる。[ 67 ] 巡航速度は150 ノット(280km /h) で、65,000フィート(19,800メートル)まで到達でき、4日間の航続時間を持つ。[ 67 ] フルサイズの派生型は、 10日間で2,000 ポンド( 910kg) のペイロードを搭載するように設計されている。[ 67 ] 2016年8月、ファントムアイの実証機は空軍飛行試験博物館 に移管された。[ 68 ] 成層圏プラットフォーム 2014年に設立されたUK Stratospheric Platformsは 、2020年10月19日に株式を公開しました。Grob G 520で4G/ 5G リレーの飛行試験を45,000 フィート(14,000 メートル) で行った後、このスタートアップ企業は、 Scaled Compositesが製造する水素 燃料電池 駆動のHAPS UAVを開発しています。翼幅は60 メートル(200 フィート) で、 140kg (310 ポンド) のペイロードを搭載し、60,000 フィート(18,000 メートル) で9日間飛行します。[ 69 ]
飛行船 無人成層圏飛行船は 、高度60,000~75,000フィート(18.3~22.9km )の非常に高い高度で数週間、数ヶ月、または数年にわたって運用されるように設計されています。[ 70 ] 紫外線による損傷 、オゾンによる 腐食、および困難な位置保持に さらされますが、夜間はエネルギー貯蔵を 備えた太陽光発電で稼働できます。 [ 70 ]
成層圏動力飛行船の最初の飛行は1969年に行われ、5ポンド(2.3キログラム)のペイロードで 70,000フィート(21km ) まで2時間飛行した。[ 71 ] 2002年8月までに、米国のワールドワイド・エアロス 社は、韓国のHAA開発プログラムの一環として、韓国航空宇宙研究所 向けに成層圏実証機を建造していた。 [ 72 ] 2004年4月までに、成層圏飛行船は米国、英国、カナダ、韓国、日本で開発されていた。[ 73 ] 2004年5月、宇宙航空研究開発機構は 、成層圏プラットフォームプロジェクトの一環として、北海道大樹 で試験飛行船を公開した。 [ 74 ]
SwRIハイセンチネル 2005年12月4日、陸軍宇宙ミサイル防衛司令部(ASMDC)の支援を受けたサウスウエスト研究所 (SwRI)率いるチームが、高度74,000フィート(23km )で HiSentinel 成層圏飛行船の動力飛行を実証することに成功した。[ 75 ] 米空軍統合センサー構造 プロジェクト 集積センサーの構造 米空軍の統合センサー構造(ISIS)飛行船は、高度 70,000 フィート(21,000 メートル) に最大10年間滞在し、最大600 キロメートル(320 海里)の 巡航ミサイル や最大300 キロメートル(160 海里)の 敵戦闘機 に対する継続的な早期警戒 を提供する予定だった。[ 13 ] ロッキード・マーティン HAA 米国国防総省ミサイル防衛局は、 弾道ミサイル防衛システム 用の無人高高度飛行船 (HAA)の製造をロッキード・マーティン社 と契約した。[ 76 ] 2006年1月、ロッキード社はこれを製造し、技術的実現可能性と軍事的有用性を実証するための1億4900万ドルの契約を獲得した。[ 77 ] これは、監視航空機 プラットフォーム、通信中継、または気象観測機として、準静止位置で60,000 フィート(18,000 メートル)以上で運用され、持続的な 軌道位置 保持を実現する。打ち上げは当初2008年に提案され、量産機は全長500 フィート(150 メートル) 、直径 150 フィート(46 メートル) となる予定だった。太陽電池で駆動し、最大1か月間空中にとどまり、直径600 マイル(970 キロメートル) の土地を調査することを目的としていた。 ロッキード・マーティン HALE-D 2011年7月27日、「高高度長時間滞空実証機 」(HALE-D)の小型実証機が試験飛行に打ち上げられた。[ 78 ] HALE-Dは容積500,000 ft 3 (14,000 m 3 ) 、長さ240 ft (73 m) 、幅 70 ft (21 m) で、40 kWhのリチウムイオン電池を充電する15 kW (20 hp)の太陽電池と、15日間 50 lb (23 kg )のペイロードを搭載し、 60,000 ft (18,000 m) で20 kn (37 km/h)の TAS で巡航するための2 kW (2.7 hp) の電気モーターを備えていた。[ 79 ] 32,000 ft (9,800 m) でヘリウムレベルの問題により飛行が中止された。[ 80 ] 機体は降下し、ピッツバーグ近郊の 森林に墜落した。[ 81 ] 2日後、回収される前に火災で焼失した。[ 82 ] リンドストランドHALE飛行船 リンドストランド・テクノロジーズは、 太陽電池で覆われたヘリウム 充填の非硬式飛行船 を設計した。14トン(31,000 ポンド) の この航空機は、高高度ではヘリウムの損失が最小限に抑えられるため、3~5年間500kg (1,100 ポンド)のペイロードを運搬できる。エネルギー貯蔵には、180kWの 電解槽でH2とO2タンクを満たし、150kWの 燃料電池 で水に戻す。80kW (110 馬力) のモーターで最大速度 24m /s(47 ノット) を実現できる。[ 83 ] ストラトバス飛行船 タレス・アレーニア・ストラトバス タレス・アレーニア・スペース社は、 全長377フィート(115メートル)、重量15,000 ポンド ( 6,800 キログラム ) 、ペイロード 550 ポンド(250 キログラム) の太陽光発電式無人成層圏飛行船 ストラトバスを開発しており、年間整備を含む5年間のミッション用に設計され、プロトタイプは2020年後半に計画されていた。[ 28 ] H-エアロ H-Aero LTA ベースの火星探査用打ち上げシステム[ 84 ] は、地上高高度プラットフォームを介して開発が進められています。最初のシステムは 2021 年までにテストされました。[ 85 ] ストラトシップSZ-155 SZ-155は、オーストラリアのストラトシップ社によって設計・製造されました。SZ-155は、2022年と2024年に2回の低高度試験飛行を行った後、2025年5月5日に初の高高度飛行で成層圏に到達しました。総飛行時間は11時間12分で、成層圏での滞在時間は8時間以上でした。SZ-155は全長25メートルで、最大7日間の飛行に耐えられるように設計されています。成層圏まで最大10kgのペイロードを運搬できます。ストラトシップ社は現在、数ヶ月にわたる飛行が可能な次世代モデルを設計中です。
回転翼航空機 ボーイングA160ハミングバード ボーイングA160ハミングバード はボーイング社製の回転翼機である。[ 87 ] 2002年に初飛行したこのプログラムは、24時間の飛行時間と30,000フィート(9,100メートル)の高度を目標としていたが、2012年12月に中止された。
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