Солнечная энергетика захватывает новые стихии

Дата публикации: 19 ноября 2013

Где только сегодня не используется энергия солнца! С каждым днем появляются все новые и новые разработки ученых-физиков и инженеров. Практически в каждой отрасли можно встретить какое-либо устройство, работающее от солнечного излучения. Вас интересуют светильники на солнечных батареях – пожалуйста, Вы бы хотели снабдить свой дом электричеством, используя альтернативные источники энергии – без проблем. А может Вы поклонник велосипедов на солнечных батареях – такое тоже имеет место быть. Даже те, кто хотят иметь в своем гараже экологически чистый автомобиль, не останутся разочарованными. Но сегодня речь пойдет еще об одном чуде человеческой мысли: самолет на солнечных батареях скорее реальность, чем вымысел.

Кто в ответе за создание «солнечного» самолета?

Самолет Solar ImpulseСамый известный в мире «солнечный» самолет носит название Solar Impulse, его разработка принадлежит одноименной швейцарской компании, а точнее двум людям: аэронавту Бертрану Пиккару и Андре Боршбергу. Именно этим двум талантливым людям мы должны сказать спасибо за необычное и очень интересное транспортное средство.

Официальное название летательного аппарата HB-SIA. Создан он был в 2008 году, в июне 2009 года был представлен широкой общественности. Свой первый полет совершил в декабре того же года, тогда он пролетел всего 350 метров. В таблице 1 приведены основные характеристики аппарата.

Таблица 1

Высота полета 8,5 км
Минимальная скорость 35 км/ч
Крейсерская скорость 70 км/ч
Размах крыльев 63,4 м
Длина/Высота 21,85 м/6,4 м
Масса 1600 кг
КПД солнечных батарей 22,5%
Количество монокристаллических элементов 11628 шт.
Масса Li-Po аккумуляторов 400 кг

В 2013 году планируется завершить строительство второй модели «Солнечного импульса», размеры которой должны быть на 11% больше, чем у предыдущего HB-SIA. Применять его планируют для трансокеанских и трансконтинентальных перелетов, для чего требуется установить новейшее навигационное оборудование и поддерживать постоянное давление в салоне. Ожидаемая высота полета – 12 км, а размах крыльев – 80 м, что немного больше, чем у самого большого пассажирского самолета Airbus А380. Использование аккумуляторов большей емкости и меньшего веса позволит отправиться в кругосветный полет сразу двум членам экипажа. В 2015 году будет ясно, удастся ли задумка создателей.

Самолет Sunseeker DuoА пока рассмотрим еще один самолет на солнечных батареях, разработка которого на этот раз принадлежит Эрику Пеймонду, представившего на выставке AERO Global Show for General Aviation свое творение, получившее название Sunseeker Duo. Как заявляет разработчик, это самый быстрый электрический самолет, хотя с какой именно скоростью он может летать, почему-то не уточняется.

Прототипом для Sunseeker Duo стал немецкий планер Stemme S-10. Разработчик дополнил его солнечными панелями, установленными на крыльях, электродвигателем и аккумулятором. Что интересно, средства на воплощение своей идеи в жизнь Эрик Пеймонд собрал благодаря сайту Kickstarter.

По сравнению с «Солнечным импульсом» этот аппарат имеет более скромные размеры: размах крыльев 23 м, а на одном заряде аккумуляторов он может продержаться лишь 25 минут, в то время как Solar Impulse способен лететь всю ночь. Зато самолет на солнечных батареях Sunseeker Duo способен поднять в воздух сразу двух человек, на сегодняшний день эта возможность есть только у данного аппарата.

Кто, где и когда летал?

Первый значительный полет Solar Impulse совершил в июле 2010 года, и длился он почти 26 часов. 7 июля в 6:51 утра Андре Боршберг поднял в воздух HB-SIA со швейцарского аэродрома, и посадил его там же, но уже на следующее утро в 9:00. Было поставлено сразу 2 рекорда – это продолжительность полета, совершенного на летательном аппарате на солнечных батареях и высота полета.

С 3 мая по 6 июля этого года длился еще один перелет на HB-SIA, но на этот раз через континентальную часть США. Андре Боршберг и Бертран Пиккар управляли им по очереди, всего аппарат совершил 4 промежуточных пересадки. Начался полет в Сан-Франциско, а закончился в Нью-Йорке, посетив по пути Феникс, Даллас и Сент Луис. Этот перелет является своего рода подготовкой перед кругосветным путешествием, которое планируется создателями на 2015 год, в качестве летательного средства будет выступать HB-SIB – второй самолет серии Solar Impulse.

В чем сложность проектирования

Беспилотный летательный аппарат HeliosОсновная сложность – это значительный вес летательного аппарата. Чем больше самолет, тем больше энергии потребуется, чтобы поднять его в воздух. А если к этому прибавить еще вес кабины пилота и самого пилота, задача становится практически не решаемой. Поэтому исследования в области «солнечной» авиации, в первую очередь, направлены на разработку такого типа летательных средств, как беспилотник на солнечных батареях. Примером может служить Helios NASA.

Для решения поставленной задачи при проектировании HB-SIA для ребер жесткости и лонжерон крыла использовались углеродные волокна, а для их соединения – высокопрочные пластиковые шурупы и болты. Это позволило получить высокие показатели прочности вкупе с небольшим весом – менее 1% от массы Аэробуса.

На реализацию проекта у разработчиков ушло 10 лет и 130 миллионов долларов. Согласитесь, сумма внушительная, но что только не отдашь ради воплощения своей мечты в реальность. Как заявляют сами создатели, самолет на солнечной энергии никогда не сможет заменить топливные рейсы, но они и не преследовали эту цель. Главная задача их проекта – привлечь внимание к солнечной энергии и продемонстрировать ее огромный потенциал.

Статью подготовила Абдуллина Регина

На видео представлен самолет Solar Impulse:

Наверх