Самолет със слънчева енергия. Примери за използване на слънчева енергия

Източник: https://www.kp.ru/daily/26676/3699473/

Днес няма да изненадате никого с устройства, захранвани от слънчева енергия. Независимо от това, първият тестов полет на стратосферния самолет SolarStratos със слънчева енергия, който се проведе на 5 май, може да се нарече значимо събитие.

Може да попитате как този швейцарски SolarStratos се различава от другия слънчев планер. известен сче е обиколил земното кълбо за една година, като е направил 16 кацания? Или от слънчевия апарат на Федор Конюхов, който възнамерява да облети с него Земята, без да кацне за 120 часа?

Разликата е, че SolarStratos е проектиран за по-големи височини. Ако Федор Конюхов планира да се изкачи на 16 километра, тогава швейцарският стратосферен самолет е предназначен за полети на надморска височина от 25 километра. Там все още няма безтегловност, но експертите наричат ​​тези слоеве на стратосферата вече близо до космоса. Развитието на тази област се счита за много обещаващо направление. Факт е, че тук можете да стартирате атмосферни комуникационни спътници, които са няколко пъти по-евтини от космическите спътници. Или сателити за наблюдение, те не само ще спестят пари, но и ще предоставят по-точна информация. В крайна сметка от височина 20-30 километра е възможно по-точно да се определят например границите на горски пожар, отколкото от околоземна орбита (над 160 км).

Между другото, неотдавна Русия започна да тества атмосферния спътник Sova, захранван от слънчева енергия. Но това е малък дрон с тегло 12 килограма и размах на крилата 9 метра.

А SolarStratos е първият в света пълноценен двуместен стратосферен самолет. Тежи 450 килограма, дължината на фюзелажа е 8,5 метра, размахът на крилата е 25 метра. Освен това 22 квадратни метра площ са заети от слънчеви панели.

През пролетта Федералната администрация за гражданска авиация на Швейцария даде разрешение на ръководителя на проекта SolarStratos Рафаел Домиан да проведе полетни тестове. А в началото на май самолетът-чудо направи първия си полет. Пилотът-тест Дамян Хичиер издигна устройството до скромна надморска височина от 300 метра по време на кратък 7-минутен полет. Самолетът ще започне да се издига в стратосферата, когато конструкторите се убедят, че устройството работи перфектно.

Проблемът е, че пилотът няма право на грешка: за да направят самолета възможно най-лек, инженерите не са оборудвали кабината със системи за поддържане на нормално налягане и температура. За да оцелеят при температура от минус 56 градуса и атмосферно налягане десетки и стотици пъти по-ниско от това на повърхността на Земята, двамата пилоти обличат скафандри. Какво е интересно: швейцарците избраха руския скафандър „Сокол“ сред различни варианти, той не е предназначен за излизане в открития космос, но му позволява да издържа на условията на междузвездното пространство. Единственият минус е невъзможността да се използва парашут в случай на спешност. Поради това се поставят повишени изисквания към безопасността на стратосферния самолет.

Много сме доволни, че можем да демонстрираме работеща технология, която ни позволява да постигнем повече от устройства, използващи изкопаеми горива“, каза Рафаел Домян. — Електрическите и слънчевите автомобили ще заменят двигателите вътрешно горенеот пазара през 21 век. И нашите самолети могат да летят на височини от 25 000 метра и това отваря вратата за търговски възможности за електрическа и слънчева авиация в близкия космос.

Домян се надява, че полетите до стратосферата могат да бъдат продадени на туристите.

TTX SolarStratos

• Дължина - 8,5 метра
• Размах на крилата - 24,9 метра
• Тегло - 450 кг
• Резерв на автономност – повече от 24 часа
• Задвижване – 4-лопатен витло, диаметър – 2,2 метра
• Мотор – електрическа мощност 32kW,
• Ефективност на двигателя – 90%
• Брой пилоти – 2
• Мощност – слънчева енергия
• Площ на слънчевата батерия – 22 кв.м

С леката ръка на журналистите самолетите със слънчева енергия, способни да останат във въздуха за неограничено време, започнаха да се наричат ​​атмосферни спътници, въпреки че това понятие включва много повече обекти, като балони. Най-известният проект в тази област беше Solara 50 на американската компания Titan Aerospace, снимки от който наводниха интернет и страниците на списанията. Но никой не чакаше истински полети. Концепцията се провали поради факта, че голям самолет не може да бъде направен по същия начин като малък. Видеото се оказа много красиво, но такъв самолет, уви, не можеше да лети.

Изкарахме нощта

С известно удължение „бащата“ на атмосферните спътници може да се нарече захранваният със слънчева енергия безпилотен апарат на NASA Helios, който на 3 август 2001 г. достигна височина от 29 524 m, което остава текущият световен рекорд за надморска височина за продължителен хоризонтален полет за крилати самолети без реактивни двигатели и прекара повече от 40 минути на надморска височина над 29 км. Той обаче не успява да остане във въздуха поне един ден и през 2003 г., по време на тестов полет за максимална продължителност на престоя във въздуха на височина 850 м, Хелиос попада в зона на силна турбуленция, срутва се и падна в Тихия океан.

Много по-голям успех постигна свръхлекият дрон Zephyr, разработен от британската компания QinetiQ, който през 2007 г. постави неофициален световен рекорд за продължителност на полета на БЛА - 54 часа. През 2008 г. 30-килограмовият Zephyr-6 прекара във въздуха 82,5 часа, а през 2010 г. 30-килограмовият Zephyr-7 издържа две седмици над пустинята на Аризона, като максималната височина на полета му беше 18 км. След това QinetiQ беше придобит от Airbus Defense and Space и проектът стана напълно военен и таен. Новият Zephyr-8 през 2015 г. остана във въздуха същите две седмици, но с полезен товар от 5 кг. И тази година се съобщава, че са започнали тестове на Zephyr S с размах на крилата 22,5 метра. Project Zephyr има достъп до най-новите технологии. Например, той използва литиева сяра Li-S батерии, които имат два пъти по-голям специфичен капацитет от предлаганите на пазара.

Тази година в играта се включи могъщият Facebook, който преди това придоби британската компания Ascenta, която разработи гигантския дрон за голяма надморска височина Aquila. През юни 2016 г. Aquila направи първия си, засега 90-минутен полет. За руските разработки в областта на атмосферните спътници за дълго временищо не се чу до август 2016 г.

Главен дизайнер, летене и дизайн авиационна техниказапочна на 14 години. Основни алгоритми на системи за управление, проблеми на устойчивостта и управляемостта.

На 2 август 2016 г. се появиха новини, че Русия е тествала успешно безпилотен апарат, който е престоял във въздуха повече от 50 часа на височина до 9 км. Заместник-генералният директор на Фондацията за перспективни изследвания Игор Денисов съобщи, че е извършен експериментален полет умален моделв рамките на проекта Owl, изпълняван от Фондацията за напреднали изследвания и компанията Тибър. И седмица по-късно седнахме в московския офис на Tiber и попитахме ръководителя на проекта Юрий Тицик и главния дизайнер Вячеслав Шпилевски за технически подробности.

Нов подход

Идеята за самолет с гъвкаво крило хрумна на Юри преди две години. Той сподели идеята с приятелите си по планеризъм: почти целият екип за разработка на Sova идва от клубове по планеризъм и това се вижда в проекта. Приятелите му го подкрепиха и без забавяне Юрий и Вячеслав направиха първия модел от пенополистирол с размах на крилата два метра. Запазени са трогателни кадри от първите изстрелвания, извършени в двора на къщата. Моделът полетя и то как! Така се формира ядрото на екипа - Юрий става ръководител на проекта, Вячеслав Шпилевски става главен конструктор, а Алексей Стратилатов се заема с интегрирането на неговата система за управление в новата схема на самолета, електронни компоненти и автопилоти. През последните няколко години момчетата са направили около двадесет прототипа. Преди година проектът беше подкрепен от Фондацията за напреднали изследвания, а през септември трябва да излети пълноразмерно устройство с размах на крилата 28,5 м.

Завързани с една нишка

Как се държат в небето атмосферните спътници, които трябва да останат във въздуха с месеци? През деня те зареждат батериите си чрез слънчеви панели и набират възможно най-голяма надморска височина, акумулирайки потенциална енергия. След залез слънце те трябва да губят височина възможно най-бавно, пестеливо изразходвайки енергия – все още не са изобретени летящи енергийни танкери. Следователно устройствата трябва да имат аеродинамика на нивото на най-добрите планери и дори по-добре да ги надминават. Един от основните методи за увеличаване на аеродинамичната ефективност (колко метра може да лети самолет, когато пада с един метър) е разширението на крилото (съотношението на размаха на крилото към средната ширина). Само три рекордни планера в света имат тази стойност над 50 единици и това на практика е границата. При класическото оформление крилото е предотвратено от счупване от лонжерон - мощен силов елемент, разположен по цялата дължина на крилото и поемащ огъващия момент. Колкото по-дълго е крилото, толкова по-тежък е лонжеронът и дори съвременните композити от въглеродни влакна не спасяват ситуацията. А крилото е защитено от усукване от мощна кожа. Във всеки учебник по проектиране на самолети ясно се посочва, че с увеличаването на линейните размери на самолета, масата му се увеличава в куб, поради което мащабирането на красиви ажурни прототипни модели до реални размери често води до катастрофи. Ето защо не видяхме пълноразмерен дизайн класическа схемаСолара

Идеята на Юрий Тицик беше необичайна - да се направи гъвкаво крило без класически рангоути и чувствителна на усукване кожа. Някой чувал ли е крилата на албатрос да се счупят от стрес по време на полет? Но тези птици летят в бурен вятър. Конвенционалните самолети избягват това, да не говорим за експерименталните или рекордьорите. Природата ясно предлага използването на „гъвкави решения“. Птиците също нямат елерони - те усукват цялото крило, за да се завъртят.

„Тук на снимката тримата държим самолета“, Юри отваря файла на компютъра. „Ако двамата души по ръбовете го пуснат, ще се счупи.“ Устройството е гъвкаво и крехко. Дори го счупихме няколко пъти, докато го носехме. Но това не се случва по време на полет. Вячеслав Шпилевски се опитва да ми обясни идеята в достъпни изображения: „Нашето устройство е като училище от птици, върховете на крилата им са свързани заедно, за да им е по-лесно да спазват дистанция.“ По същество „Совата“ представлява три самолета, летящи в много, много плътна формация. По-плътен от легендарните бързолети. И ако нарушат формацията, самолетът ще се разпадне. Полетът на тази схема на устройството стана възможен благодарение на електрониката, базирана на автопилота, създаден от Алексей, и уникалните алгоритми, написани от Вячеслав.

Owl също няма елерони - класическите аеродинамични контроли на задния ръб на крилото, които регулират ъгъла на накланяне на самолета. Наклонът се контролира от хоризонтални стабилизатори на задните фюзелажи на страничните корпуси. Опашката на централното тяло е отговорна за посоката и стъпката. Sova има два електрически мотора. „Колкото повече двигатели, толкова повече витла и колкото повече са, толкова по-малък е диаметърът им и толкова по-леки са. — Юри има прости и логични отговори на всичко. „В допълнение, двигателите компенсират теглото на опашните стрели със стабилизатори.“

Гени на рендето

Припомняйки корените на планера на създателите, питам дали устройството използва възходящи потоци. Набират ли височина автоматично? „Сега внедрихме алгоритъм за центриране на потока нагоре по течението. Ако устройството срещне зона с нарастващи течения, то прави завой, премествайки се в зона, където скоростта на изкачване е по-висока," Юри ясно демонстрира маневрата на планера с ръце, "и автоматично отработва потока до самия край на облаците. Възходящите течения работят до височината на долния ръб на купестите облаци - около 2000 м. Ако потокът изчезне, той продължава да лети по програмата. Той все още не знае как самостоятелно да търси възходящи течения и никой не знае как да го направи сега. Но това е по-скоро интересът ни като планеристи, защото Бухалът прекарва по-голямата част от времето си над облаците, където почти няма топлинни възходящи потоци. Използвахме и термики, за да тестваме оцеляването на устройството в турбулентна атмосфера - те се разклащат забележимо.

По време на целия полет такса батерии„Совите“ не паднаха под 30% и задавам въпроса, който щях да задам в самото начало на разговора: ако имаше такъв енергиен резерв, защо не поставиха нов рекорд? „Просто нямахме такава задача“, усмихва се Юрий Тицик. "И за да разберете способността на енергийната система да работи автономно, са достатъчни два цикъла на зареждане и разреждане."

12 май 2013 г

Лятото на 2010 ще остане завинаги в историята на авиацията. Първи пилотиран самолет със слънчева енергиянаправи полет без кацане с продължителност повече от един ден. Уникален прототип СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТ HB-SIA е рожба на швейцарска компания СлънчеваИмпулси нейният постоянен президент Бертран Пикар.

В негово съобщение, публикувано на уебсайта на компанията след успешни тестове самолет , Пикард отбеляза: „До този ден не можехме да разчитаме истински на ничие доверие. Сега наистина можем да покажем на целия политически и икономически свят, че тази технология работи.

В ранната утрин на 7 юли, благодарение на енергията, генерирана от 12 хил слънчеви клеткимонтиран на крило с дължина повече от 64 метра (съвсем сравнимо с размерите на самолета Airbus A340), необичайно изглеждащедноместен самолет с тегло един и половина тона излетя от летището в Пайерн (Швейцария). Един от основателите, 57-годишният швейцарски пилот и бизнесмен Андре Боршберг, беше начело.

„Това беше най-невероятният полет в живота ми“, отбеляза той след кацането. „Просто седях и гледах как нивото на заряд на батерията се покачва всеки час и се чудех дали капацитетът ще издържи цяла нощ. И в резултат на това летях 26 часа без нито една капка гориво или замърсяване на околната среда!“

Не е първият самолет със слънчева енергия, построен от човек, но първият преминал границата между деня и нощта с пилот на борда.

Модели СОЛАРЕН САМОЛЕТзапочва да се появява през 70-те години на миналия век с пускането на пазара на първите достъпни фотоволтаични клетки, а пилотираните полети започват през 80-те години. Американски екип, ръководен от Пол Маккрийди, създаде самолета Solar Challenger с мощност 2,5 kW, който направи впечатляващи многочасови полети. През 1981 г. успява да прекоси Ламанша. А в Европа Гюнтер Рохелт от Германия издигна небето на собствения си модел Solair 1, оборудван с две хиляди и половина клетки с обща мощност около 2,2 kW.

През 1990 г. американецът Ерик Реймънд прекоси Съединените щати на своя Sunseeker. Въпреки това, пътуването с двадесет спирки отне повече от два месеца (121 часа полет), а най-дългият сегмент беше около 400 километра. Моделът е претеглен самолет само 89 килограма и беше оборудван със силикон слънчеви панели .

В средата на 90-те години няколко подобни самолета участваха в конкурса Berblinger: те бяха изправени пред задачата да достигнат височина от 450 метра и да оцелеят със слънчева енергия от около 500 W на квадратен метър крило. Наградата през 1996 г. беше дадена на модела на професор Фойт-Ницшман от университета в Щутгарт, чийто Icare II имаше 25-метрово енергийно крило с площ от 26 квадратни метра. метра.

През 2001 г. слънчевият дрон на AeroVironment, наречен Helios, разработен специално за НАСА и с размах на крилата над 70 метра, успя да се издигне на височина над 30 километра. Две години по-късно той се натъква на турбуленция и изчезва някъде в Тихия океан.

През 2005 г. малък дрон с размах на крилете около 5 метра от Алън Кокони и неговата компания AC Propulsion за първи път успешно завърши полет, продължил повече от 48 часа. Поради енергията, натрупана през деня, самолет е способен и на нощен полет. И накрая, през 2007-2008 г. англо-американската компания QuinetiQ извърши успешни полети на своите самолет Zephyr за 54 и 83 часа. Колата тежи около 27 кг, размахът на крилата е 12 м, а височината на полета надвишава 18 км.

Проект самолет със слънчева енергия Solar ImpulseЕдва ли щях да се измъкна от пелената от рисунки и скици, ако не беше енергията на неуморимия Бертран Пикар – лекар, пътешественик, бизнесмен и летец рекордьор. Изглежда обаче и гените са помогнали.

Дядото на иноватора Огюст Пикар е известен физик, приятел на Айнщайн и Мария Кюри, един от пионерите на авиацията и подводната наука, изобретателят на първия дълбоководен апарат и стратосферния балон. Преодолявайки от балон с горещ въздух 15 километра височина в началото на 30-те години той става първият човек в света, който вижда със собствените си очи извивката на повърхността на земното кълбо.

Тогава Огюст беше изваден и изобретателят построи дълбоководно превозно средство, което нарече батискаф. След няколко съвместни гмуркания синът му Жак Пикар толкова се запалил по изследването на тайните на Световния океан, че станал един от пионерите, посетили дъното на Марианската падина (дълбочина 11 км). Тогава, използвайки работата на баща си като основа, Жак построи първата в света подводница за туристи, както и мезоскейп за изследване на Гълфстрийм.

Благодарение на баща си Бертран Пикар, роден през 1958 г., като дете имаше уникалната възможност лично да се срещне с изключителни хора, които до голяма степен предопределиха бъдещето му: известният швейцарски спасител Херман Гайгер, с когото направи първия полет през Алпите, рекорд - пробивният водолаз Жак Майол, който го учи да се гмурка във Флорида, един от стълбовете на световната астронавтика, Вернер фон Браун, който го запознава с астронавти и служители на НАСА.

На 16 години, връщайки се от Флорида след друг практически курсдълбоководно гмуркане, Бертран прави първото си въздушно пътуване, откривайки делтапланера. Чудно ли е, че именно той скоро стана един от пионерите на този спорт в Европа. Години по-късно Пикар не само става основател на Швейцарската федерация по делтапланеризъм и професионален инструктор, но и опитва всичко възможно: въздушна акробатика, летене с балон с горещ въздух, скачане с парашут. Няколко пъти Пикар става европейски шампион в този спорт и накрая е първият, прелетял над швейцарско-италианските Алпи с моторен делтапланер.

Неусетно „въздушното” хоби се превръща за него и в професионална лаборатория. След като се интересува от поведението на хората в екстремни ситуации, Пикар постъпва в катедрата по психиатрия и няколко години по-късно получава докторска степен от Факултета по медицина на университета в Лозана в областта на психотерапията, след което отваря собствена практика. Предмет на особен интерес за Бертран са техниките на медицинската хипноза: той получава липсващите знания както в университети в Европа и САЩ, така и от последователи на даоизма в Югоизточна Азия.

Именно този интерес върна Пикард обратно в небето. През 1992 г. Chrysler организира първото трансатлантическо състезание с балон с горещ въздух, наречено Chrysler Challenge. Белгийският летец Вим Верстратен покани Пикард като втори пилот - той беше сигурен, че наличието на психотерапевт на борда, който владее хипноза, може да бъде добро предимство пред другите екипи. Така и стана. Екипажът на Верстратен и Пикар лесно завърши маратона и спечели историческото състезание, кацайки в Испания след петдневен полет от пет хиляди километра.

За Пикар летенето не е просто откровение, но и нов начин за взаимодействие с природата. След 18 години делтапланеризъм той има нова мечта – да обиколи целия свят без двигател и рул, разчитайки на волята на вятъра.

И мечтата се сбъдна. Дори и да не е от първия опит. Спонсори бяха швейцарският производител на часовници Breitling и Международният олимпийски комитет. На 12 януари 1997 г., след три години подготовка, балон, наречен Breitling Orbiter, излита от летище в Швейцария, но поради технически проблеми се приземява в рамките на шест часа. Breitling Orbiter 2 излита през февруари 1998 г., но отново не успява да достигне целта си. Този път спирането се случи в Бирма, след като китайските власти отказаха да предоставят на Picard въздушен коридор. Този полет беше най-дългото пътуване с балон в историята (повече от девет дни), но целта все още не беше постигната.

И накрая, третият балон напусна Швейцария през март 1999 г. и кацна в Египет след непрекъснат полет, продължил почти 20 дни и изминал повече от 45 хиляди километра. С безпрецедентното си пътешествие Пикар счупи седем световни рекорда, спечели няколко почетни научни титли и беше включен в енциклопедии заедно със своите знаменити баща и дядо.

Breitling Orbiter 3 се намираше в Музея на въздуха и космоса Смитсониън в Съединените щати, а Бертран Пикар написа няколко книги и стана желан гост на множество лекции и семинари.

През 2003 г. неуморният Пикар обяви ново, още по-амбициозно начинание, като се зае със създаването на пилотиран самолет със слънчева енергия, способен да облети цялото земно кълбо. Така се появи проектът СлънчеваИмпулс.

Партньор на Picard и незаменим изпълнителен директор на компанията беше швейцарският пилот и бизнесмен Андре Боршберг. Той е роден в Цюрих, завършва инженерство във Федералния политехнически институт в Лозана (EPFL), получава диплома по мениджмънт от легендарния Масачузетски технологичен институт и оттогава е натрупал богат опит като основател и мениджър на голямо разнообразие от бизнеси проекти. Освен това с ранни годиниАндре обичаше авиацията - учи в швейцарското военновъздушно училище и получи повече от дузина лицензи, които дават право на професионално управление на самолети и хеликоптери от всички възможни категории.

Боршберг работи пет години в една от най-големите консултантски компании в света McKinsey, след което основа собствен фонд за рисков капитал, стартира две високотехнологични компании и създаде благотворителна фондация.

През 2003 г. в Лозана Пикар и Боршберг провеждат предварителни проучвания, които потвърждават фундаменталната инженерна осъществимост на прилагането на концепцията на Пикар. Изчисленията потвърдиха, че за създаване самолет на захранван от слънчева енергиятеоретично възможно. През ноември 2003 г. проектът беше официално стартиран и започна разработката на прототип.

От 2005 г. Кралският институт по метеорология в Брюксел симулира пробни виртуални полети на модел на самолет в реални условия на летищата в Женева и Цюрих. Основната задача беше да се изчисли оптималният маршрут, защото дълго време да бъдеш под облаците, покриващи слънцето, СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТне можех. И най-накрая през 2007 г. започва производството на самолета.

През 2009 г. първороден HB-SIAбеше готов за тестови полети. В процеса на създаване на дизайна инженерите са изправени пред две основни задачи. Беше необходимо теглото да се сведе до минимум самолет , като същевременно се постига максимална мощност и ефективност. Първата цел беше постигната чрез използването на въглеродни влакна, специално проектиран „пълнеж“ и чрез премахване на всички ненужни неща. Например пилотската кабина нямаше отоплителна система, така че Боршберг трябваше да използва специален термичен костюм.

Основният проблем, по очевидни причини, се превърна в въпроса за получаването, акумулирането и оптималното използване на слънчевата енергия. В един типичен следобед всеки квадратен метър от земната повърхност получава около хиляда вата, или 1,3 „конски сили топлина“. 200 квадратни метрафотоклетките с 12% ефективност произвеждат около 6 киловата енергия. Това много ли е? Нека просто кажем, че легендарните братя Райт са имали приблизително същата сума на свое разположение през 1903 г.

Па повърхност на крилото СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТИнсталирани са повече от 12 хиляди клетки. Тяхната ефективност може да бъде по-висока - на нивото на тези панели, които са инсталирани на МКС. Но по-ефективните клетки имат и по-голяма тежест. При нулева гравитация това не играе роля (по-скоро при издигане на енергийни ферми в орбита с помощта на космически „камиони“). Въпреки това СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТ Picara трябваше да продължи да лети през нощта, използвайки енергията, съхранявана в батериите. И тук всеки допълнителен килограм изигра решаваща роля. Слънчевите клетки се оказаха най-тежкият компонент на машината (100 килограма, или около една четвърт от теглото на самолета), така че оптимизирането на това съотношение се превърна в най-трудната задача за инженерния екип.

Накрая, на СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТинсталиран уникален борд компютърна система, който оценява всички параметри на полета и предоставя необходимата информация както на пилота, така и на наземния екипаж. Общо инженери СлънчеваИмпулсПо време на изпълнението на проекта са създадени около 60 нови технологични решения в областта на материалите и слънчевата енергия.

През 2010 г. започнаха първите и много успешни тестови полети, а още през юли Андре Боршберг направи своя исторически денонощен полет.

„До сутринта батериите все още имаха около 10 процента заряд“, каза вдъхновен Боршберг. „Това е прекрасен и напълно неочакван резултат за нас.“ Нашият самолет е с размерите на пътнически самолет и тежи колкото кола, но не използва повече енергия от мотопед. Това е началото на нова ера и то не само в авиационната индустрия. Показахме потенциала на възобновяемата енергия: ако можем да летим с нея, можем да направим много други неща. С помощта на новите технологии можем да си позволим да поддържаме обичайния си стандарт на живот, но консумираме много по-малко енергия. В крайна сметка ние все още сме твърде зависими от двигателите с вътрешно горене и цените на ресурсите!“

HB-SIA- технически данни на прототипа

• Височина на полета - 8500 m
• Максимално тегло - 1 600 кг
• Крейсерска скорост - 70 км/ч
• Минимална скорост - 35 км/ч
• Размах на крилата - 63,4 m
• Крило - 200 кв.м
• Дължина - 21,85м
• Височина - 6,4м
• Мощност електроцентрала— 4×7,35 kW
• Диаметърът на винтовете на електроцентралата е 3,5 m
• Тегло на батерията - 400 кг
• Ефективност на слънчевите клетки (11 628 монокристала) - 22,5%

прави слънчева авиациябъдеще? Разбира се, Боршберг обещава. През 1903 г. братя Райт са убедени, че прекосяването на Атлантика със самолет е невъзможно. И 25 години по-късно Чарлз Линдберг успя да лети от Ню Йорк до Париж. Също толкова години отне създаването на първия 100-местен самолет. Екипът на Picard и Borschberg е само в началото на пътуването, максималната скорост на работния прототип е не повече от 70 километра в час. Но първата стъпка вече е направена.

Въпреки това, в СлънчеваИмпулсвече се знае какво ще се случи по-нататък. През 2012-2013 г. прототип СЛЪНЧЕВ САМОЛЕТ HB-SIB с актуализирано оборудване и постоянно налягане в пилотската кабина трябва да направи своя първи околосветско пътешествиена "слънчевото крило". Размахът на повдигащата се повърхност ще бъде около 80 метра - повече от този на всеки съвременен самолет. Очаква се полетът да се извърши на височина 12 километра. Вярно, няма да е непрекъснато. Смяната на екипажа от двама пилоти ще изисква пет кацания. В крайна сметка полетът с все още ниска линейна скорост ще отнеме повече от три до четири дни.

Както и да е, проектът на Пикар вдъхва оптимизъм. Може би след няколко десетилетия авиокомпаниите най-накрая ще спрат да повтарят сакраменталната мантра, че скоро „петролът ще свърши“. ще свърши ли Ами супер. Ще летим не на керосин, а на слънчева енергия!

И също така ще ви напомня и ще разбера от какви кубчета е направен Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfВръзка към статията, от която е направено това копие -

Разходите за гориво са един от най-важните компоненти на цената на полета. самолети. Но благодарение на разработки като Sunseeker Duo, в бъдеще може би ще бъде възможно да се отървем от тях напълно и въздушните превозни средства без изключение ще станат електрически.

Няколко екипа за разработка по целия свят работят за създаването на нови електрически самолети, които ще бъдат по-бързи, по-икономични и по-издръжливи от предишните модели. Сред най-известните от тях са Bertrand Piccard и Andre Borschberg, които разработиха, и Eric Paymond, който наскоро представи новото си творение, Sunseeker Duo, на AERO Global Show за обща авиация.

Sunseeker Duo е първият в света електрически самолет, който може да превозва не само един човек, а двама наведнъж. Създаден е на базата на сериен немски планер Stemme S-10, допълнен с електрически двигател, батерия и слънчеви панели на крилата.

Размахът на последния е 23 метра и цялата тази повърхност е покрита със слънчеви панели, които могат да генерират електричество директно по време на полет. Само с пълно зареждане на батерията Sunseeker Duo може да лети само за 25 минути, но при отлично време и без облаци това време ще се увеличи до няколко часа - докато слънцето огрява крилете му, самолетът ще лети. В същото време този самолет все още може да работи в режим на планер, така че всички тези параметри автоматично се увеличават няколко пъти, тъй като двигателят при този тип полет е необходим само за набиране на височина.

Интересен факт е, че създаването на електрическия самолет Sunseeker Duo стана възможно благодарение на сайта Kickstarter, на който Ерик Пеймънд събра необходимата сума за реализирането на проекта си.

Създателят на Sunseeker Duo нарича своето дете най-бързият електрически самолет в света, въпреки че никъде не посочва с каква максимална скорост може да лети.

Американската компания Titan Aerospace демонстрира прототип на своя БЛА със слънчева енергия, който според производителя може да остане във въздуха до 5 години. Това устройство ще пътува на височина от около 20 хиляди метра и ще снима повърхността или ще действа като атмосферен спътник. Разработчиците от Titan Aerospace са готови да летят с първия си самолет през 2014 г. Заслужава да се отбележи, че тяхната концепция може да има обещаващо бъдеще.

Традиционните космически спътници днес се справят доста добре със своите отговорности, но имат редица недостатъци. Например, самите сателити са доста скъпи, извеждането им в орбита също струва значителна сума пари и освен това не могат да бъдат върнати обратно, ако вече са пуснати в експлоатация. Но американската компания Titan Aerospace предлага алтернатива на космическите спътници, която ще бъде свободна от всички тези проблеми. Безпилотният самолет за голяма надморска височина, наречен Solara, е проектиран да работи като „атмосферен спътник“ - тоест да лети автономно в горните слоеве на земната атмосфера за доста дълго време.

В момента компанията работи върху два модела на дрона Solara. Първият от тях, Solara 50, има размах на крилете 50 метра, дължина 15,5 метра, тегло 159 kg, а полезен товар до 32 kg. По-масивният Solara 60 е с размах на крилете 60 метра и носи до 100 кг. полезен товар. Опашката на устройството и горните крила са покрити с 3 хиляди слънчеви клетки, които позволяват генерирането на до 7 kWh енергия през деня. На крейсерска височина от 20 000 метра атмосферният спътник ще бъде над нивото на облаците, което означава, че няма да бъде повлиян от метеорологичните фактори. Събраната енергия ще се съхранява в бордови литиево-йонни батерии за захранване на двигателя, автопилота, телеметричните системи и сензорите през нощта. Предполага се, че атмосферният спътник ще може да работи напълно автономно, оставайки в горните слоеве на земната атмосфера до 5 години, след което да се върне на земята, за да може да се върне полезният му товар, а самото устройство да може да се разглоби за резервни части.

Съобщава се, че крейсерската скорост на безпилотния апарат ще бъде около 100 км/ч, а оперативният радиус ще бъде повече от 4,5 милиона километра. Според експерти дронът ще лети най-вече в кръгове над определен участък от земната повърхност. Такива приложения включват проследяване на обекти, наблюдение, картографиране в реално време и наблюдение на времето, културите, горите, местата на инциденти и практически всяка задача, с която може да се справи обикновен сателит на ниска надморска височина.

Освен това експертите на Titan Aerospace казват, че всеки дрон ще може да осигури клетъчно покритие на 17 хиляди квадратни километра от земната повърхност наведнъж, поддържайки комуникация с повече от 100 наземни кули. В момента американците вече са тествали по-малки модели атмосферни спътници и се надяват да пуснат пълноразмерни версии на устройствата Solara 50 и 60 по-късно през 2013 г.

Според предварителните експертни оценки мултиспектралното изобразяване на земната повърхност с помощта на устройства Solara ще струва само 5 долара на квадратен километър: това веднага е 7 пъти по-ниско от цените за сателитни данни със сравнимо качество. Освен това такива дронове ще могат да предоставят комуникационни услуги в район в радиус от 30 км, което е съвсем сравнимо с съвременен мегаполис като Лондон или Москва с повечето им предградия. При нормални условия в мегаполисите все още няма нужда от такава система, но компанията смята, че техните дронове могат да бъдат полезни както в случай на извънредни ситуации, така и в слабо развити страни. Titan Aerospace казва, че известната компютърна корпорация Google вече се е заинтересувала от техните безпилотни превозни средства Solara, които могат да ги използват като част от собствения си проект Internet Africa.

Използването на мобилни превозни средства за голяма надморска височина (балони или самолети) за предаване на радиосигнали се предлага от дълго време, но практическото приложение на тази идея беше възпрепятствано от липсата на подходящи източници на енергия. Батериите бяха твърде тежки и слънчевите панели нямаха ефективност. Първият експериментален самолет, оборудван със слънчеви панели, е проектиран и построен от НАСА през 90-те години на миналия век, когато тези самолети получават неофициалното наименование „атмосферни спътници“.

Засега две неща утвърждават Солара като атмосферен спътник. Първият е височината на полета му. Апаратът е проектиран да лети на височина над 20 000 метра, което му позволява да бъде почти над всички възможни атмосферни явления. Устройството виси над облаците и разни климатичните условия, Къде средаи ветровете обикновено са сравнително стабилни или поне много предвидими. На такава височина около 45 000 квадратни километра от земната повърхност веднага попадат в зрителното поле на дрона. Следователно базовата станция клетъчна комуникация, инсталиран на Солара, може да замени 100 такива станции на повърхността на Земята.

Второто много важно нещо е, че устройството се захранва от слънчева енергия. Всички достъпни повърхности на крилата и опашката на дрона са покрити със специални соларни панели, а в крилата са монтирани литиево-йонни батерии. През деня Солара е в състояние да генерира впечатляващо количество енергия, което е достатъчно, за да поддържа батериите заредени през останалата част от нощта. Тъй като дронът, захранван със слънчева енергия, не се нуждае от зареждане с гориво, той може да остане във въздуха до 5 години. По това време той може или да кръжи над едно място, или (ако искате устройството да извършва полети на дълги разстояния) да може да лети на разстояние от около 4 500 000 километра с крейсерска скорост малко под 60 възела (около 111 км/ з). В същото време петгодишният период на полет на устройството се определя само от жизнен цикълнякои от неговите компоненти, така че има всички предпоставки този дрон да бъде много по-дълго в небето.

Възвращаемостта на устройството също е важна. Ако нещо се обърка, винаги можете да го върнете обратно, като запазите полезния товар и апарата. Solara също обещава да бъде много по-евтин от класическите сателити, въпреки че компанията производител не бърза да разкрива цените на новия си продукт. Пускането на подобни устройства в масово производство разкрива нови възможности пред човечеството като напр регионален Интернетили Google Maps с показване на карта в реално време. Появата на дрона Solara обаче не бележи края на една ера. космически сателити, въпреки че ни дава избор от повече алтернативи.

Източници на информация:
- http://gearmix.ru/archives/4918
-http://aenergy.ru/4126
- http://lenta.ru/news/2013/08/19/solar
-http://nauka21vek.ru/archives/52274