Как удешивить WiFi в Google: project Loon
Есть довольно известный проект "Google: project Loon" (wiki) для раздачи WiFi с кучи гелиевых шаров, летающих в высотных стратосферных струйных течениях. Очевидно, что он весьма дорог и ненадежен, так как для обеспечения сравнительно небольшой зоны покрытия над сушей, мы должны гонять кучу лишних шаров вокруг всей Земли (в основном над пустынными океанами). Кроме того шары сдуваются и их приходится все время менять.
Решая задачи, связанные с аэродинамикой АэроГЭС, я решил заодно проверить, можно ли обеспечить решение той же задачи для "Google: project Loon", используя те же стратосферные течения (~30 м/с) для устойчивого удержания того же WiFi оборудования (10 кг) на той же высоте (~20 км), но посредством кайта приемлемых размеров и стоимости.
Расчет в Mathcad показал, что эта задача легко решается с помощью кайта из рип-стоп-нейлона площадью всего лишь ~400 м2 с углом атаки ~10 градусов, удерживаемого тросом из дайнимы толщиной 3 мм, длиной 20 км и массой 137 кг, выдерживающим натяжение чуть более тонны с запасом прочности 1.5. Такой кайт мог бы устойчиво висеть на высоте ~20 км со сносом ~6.7 км, покрывая зону WiFi диаметром ~40 км.
Подъем его на рабочую высоту изначально можно было бы осуществить с помощью дешевого водородного метео зонда, который затем бы отстреливался и сдувался. Кайтовые поверхности могли бы обеспечить как питание установки ~100 Вт (за счет пленочных солнечных элементов на верхней поверхности кайта), так и рефлектор WiFi антенны (за счет металлизации нижней поверхности кайта - идея Ильи Фролова). Стоимость такого устройства должна быть ~$10k (в основном, за счет цены троса), что значительно дешевле, чем в исходном проекте Google: project Loon.
Решая задачи, связанные с аэродинамикой АэроГЭС, я решил заодно проверить, можно ли обеспечить решение той же задачи для "Google: project Loon", используя те же стратосферные течения (~30 м/с) для устойчивого удержания того же WiFi оборудования (10 кг) на той же высоте (~20 км), но посредством кайта приемлемых размеров и стоимости.
Расчет в Mathcad показал, что эта задача легко решается с помощью кайта из рип-стоп-нейлона площадью всего лишь ~400 м2 с углом атаки ~10 градусов, удерживаемого тросом из дайнимы толщиной 3 мм, длиной 20 км и массой 137 кг, выдерживающим натяжение чуть более тонны с запасом прочности 1.5. Такой кайт мог бы устойчиво висеть на высоте ~20 км со сносом ~6.7 км, покрывая зону WiFi диаметром ~40 км.
Подъем его на рабочую высоту изначально можно было бы осуществить с помощью дешевого водородного метео зонда, который затем бы отстреливался и сдувался. Кайтовые поверхности могли бы обеспечить как питание установки ~100 Вт (за счет пленочных солнечных элементов на верхней поверхности кайта), так и рефлектор WiFi антенны (за счет металлизации нижней поверхности кайта - идея Ильи Фролова). Стоимость такого устройства должна быть ~$10k (в основном, за счет цены троса), что значительно дешевле, чем в исходном проекте Google: project Loon.