Raven Aerostar 制造的系列平流层气球的发射
美国军方拥有多种作战战略级侦察和目标指定工具，例如航天器或无人机。 几年前，五角大楼决定在平流层平台上采用新手段加强这一情报系统。 测试已经表明，现代技术可以制造具有增强功能和改进侦察能力的平流层气球。 可以假设，在最近发生的中国气象气球事件之后，这方面的工作将获得新的动力。
感兴趣的原因
五角大楼和其他政府和商业组织长期以来一直对平流层平台表现出兴趣，以容纳各种设备。 引起这种兴趣的原因很简单且可以理解：平流层气球具有许多特征，使它们比其他类别的飞行器更具优势。 同时，也有缺点，但可以克服。
stratostats 的主要优点与飞行高度有关。 它们能够飞得比飞机或无人机更高，这使它们成为防空系统极其难以探测和摧毁的目标。 同时，它们飞得比卫星低得多，这使得可以缩短与侦察目标的距离并提高所收集信息的质量。
有了这一切，平流层平台就简单得多，成本也低得多。 航空 或轨道，无论是在生产中还是在运行中。 特别是，这使得创建和发射大型侦察组并监视大面积区域成为可能。
准备发射小型平流层 skysat
同时，stratostat 也有缺点。 最主要的是缺乏主动飞行和机动的能力。 这种设备的飞行方向仅由气流形式的外部因素决定。 此外，轻质气体产生的升力限制了承载能力，因此也限制了设备的组成。 这些参数的增加与使用更大的气缸有关，这并不总是可能和合适的。
技术基础
因此，平流层气球可以成为解决个别问题的便捷工具，但充分利用其潜力需要某些新的发展或技术。 以 DARPA 机构和其他组织为代表的五角大楼，以及商业承包商，已经在寻找必要的解决方案，甚至展示了有趣的结果。
首先，建议通过引入新材料和新设计来改进平流层气球。 因此，不同版本的气缸由各种材料制成，具有良好的体积、重量、强度和可实现的负载能力比。 此外，正在开发和改进飞行中或紧急情况下的自动压力维持系统。
在多个项目的框架内，正在制定有效载荷吊舱的最佳形状。 该产品应轻巧、坚固且体积大 - 以容纳所有必需的设备。 此外，正在探索降低雷达能见度的机会，这将使 stratostat 成为更难防空的目标。 隐形技术主要用于五角大楼的项目。
ALTA系统原理演示
控制系统
平流层飞行的方向和速度是由气流决定的，但这并不排除沿给定航线飞行的可能性。 为此，飞机必须改变高度，从一个电流移动到另一个电流，并朝正确的方向移动。 这不允许进行剧烈的机动，但可以显着扩展操作能力。 可以以不同的方式提供这种操纵。
作为 DAPRA ALTA（自适应比空气更轻）计划的一部分开发了一个有趣的解决方案，然后由 Alphabet 在 Loon 项目中实施。 在这种情况下，平流层气球的运行由地面监测和控制站提供。 该站必须收集有关平流层气球运行区域天气状况的可用信息并搜索气流。 如果有必要改变运动方向，它会向飞机发出指令，使其达到一定高度并进入所需的气流。
这一工作原理已在实践中得到实施和检验。 于是，在这十年的中期，Loon 产品进行了测试，并在 2017 年参与了波多黎各的真正救援行动。 他们位于灾区上空并提供持续的通信。
World View Enterprises 正在根据 NASA 的经验开发更复杂、更高效的技术。 她的设备 Strat-OAWL（平流层光学自协方差风激光雷达）安装在平流器上，使用激光和光学器件跟踪气团的运动。 因此，飞机独立研究天气状况并找到所需的气流。 自 2019 年以来，Strat-OAWL 已在各个领域定期接受测试。
情报任务
根据已知数据，到第 2020 年末，DARPA 和承包商已经进行了所有计划的研究并创造了所需的技术。 这使他们能够继续开发用于侦察的有前途的平流层气球。 该项目被指定为 COLD STAR（隐蔽长驻平流层建筑）。 不迟于 21-XNUMX 该项目已经进行了飞行测试，此类活动将继续进行。
根据已知数据，该项目用于建造具有某些特征的经典设计的平流层气球。 因此，为了降低能见度，使用了椭圆形吊篮。 船上有一组电池和太阳能电池板可以为它们充电。 还开发了具有人工智能的自动驾驶仪，能够控制飞机及其有效载荷。
COLD STAR被认为是一个多用途平台，但据报道，它的主要有效载荷将是侦察设备——光学、红外、雷达或无线电工程。 据一些估计，此类设备将能够拍摄地形照片或作为导弹袭击的警告手段。 特别是，许多平流层气球被提议用于跟踪潜在对手的高超音速武器。
TRIPPWIRE（战术响应 ISR 平台和有效载荷监视隔离远程环境）项目也正在为五角大楼开发。 这种平流层气球与 COLD STAR 没有根本区别，应该基于相同的技术。 同时，众所周知，在该项目的框架内，将制造和测试火力武器来对抗其他人的平流层气球。 尚未报告具体如何打击它们。
COLD STAR等平流层平台部分样机已进入部队试验试运行阶段。 可以预料，五角大楼组织及其承包商已经在从事下一代现代平流层气球。 或者，至少，他们正在研究开发这一领域的方法，并正在寻找必要的技术。
平流层威胁
平流层平台虽然有所有的局限性，但具有许多不同类型的独特优势。 使用现代技术和组件可以更充分地发挥此类设备的潜力 - 并使其在实际应用方面更加有趣，包括。 在军事领域。
最近在美国上空发生的中国平流层气球事件显示了此类平台的部分能力和潜力。 该设备飞越了该国的整个领土，理论上有可能射击宽阔的地形，包括几个具有重要战略意义的目标。 同时，层压器只有下降到可触及的高度才能被击落。 这些事件表明，即使对于具有所有必要组件的现代先进防空系统来说，stratostat 也是一个困难的目标。
美国最近的负面经验和有关五角大楼有希望的项目的信息得出了明显的结论。 美国了解平流层气球的能力和价值，并打算在未来使用此类设备。 据此，华盛顿的竞争者和竞争对手应该考虑未来出现的新威胁并采取必要的措施。
有必要改进雷达和其他系统，以便及时发现平流层目标。 对火力的要求也有所提高。 各国具体将如何解决这些任务尚不清楚。 但是，不能排除防空和导弹防御领域的世界领导者，例如俄罗斯，已经拥有所有必要的能力、技术，甚至是真正的能力。
过去和未来
过去，五角大楼和中央情报局积极使用侦察平流层气球，向潜在敌人集中发射，但这种侦察效果很低。 然后以航天器的形式出现了一种更方便和有用的替代方案。 多年来，卫星情报一直占据领先地位。
许多年后，平流层气球得以重返情报领域。 新技术和组件使他们能够获得以前缺失的功能并显着提高效率。 获得这种结果的根本可能性已经被实践所证实，现在正在开发用于全面运行的设备项目。 这些飞行器能否应付所有分配的任务，能否从卫星手中夺回之前的失地，将在未来揭晓。