Изобретен самолет, работающий на солнечных батареях

Кто обуздал энергию солнца и придумал солнечные батареи

Отцом солнечных батарей является Александр Эдмонд Беккерель. Именно он открыл базовый принцип – фотогальванический эффект. Этот термин означает трансформацию энергии Солнца в электричество. Но стоит помнить и о величайшем физике Архимеде, которого можно назвать прапрадедушкой открытия.

Кому мир обязан полезным изобретением

Архимед первым по-настоящему осознал и научился использовать энергию солнца. С помощью системы зеркал он сжег целую флотилию вражеских кораблей, которые осаждали его город Сиракузы.

Французский ученый А. Э. Беккерель в 1839 г. открыл фотоэффект, благодаря экспериментам с электродами и электролитом.

В 1873 Уиллоуби Смит обнаружил чувствительность селена к свету. И открыл фотоэлектрический эффект с КПД 1%. Это значило, что лишь один процент солнечного света был преобразован в электричество.

Свой вклад внес и великий ученый Альберт Эйнштейн. За теорию фотоэффекта он был награжден Нобелевской премией в 1921 году.

Следующим этапом прогресса стало открытие ученых из Америки в 1954 г. Три компании Bell Laboratories Дэрил Чапин, Г.Пирсон и К.С.Фуллер заявили о создании первой солнечной батареи на основе кремния. Они добились КПД 4%, а немного позже довели до 6%.

Эволюция солнечных батарей

Как раз в то время велись активные космические исследования. И всего спустя 4 года солнечные панели впервые начали использовать в космических спутниках. 17 марта 1958 в США был запущен первый спутник на базе солнечных аккумуляторов «Авангард-1», а немного позже 15 мая в СССР – «Спутник-3».

Приборы продолжали совершенствовать. В 70-х удалось добиться КПД в 10%. Но они все еще не годились для использования на Земле из-за сложностей в производстве и дороговизны (цена 1 кг кремния была около $100).

Мир уже осознавал огромный потенциал солнечных АКБ и активные исследования продолжались. Так, в 1985 году КПД кремниевой батареи стал 20-22%.

Стабильное и успешное массовое производство солнечных аккумуляторов удалось наладить только в конце 80-х. И спустя около 10 лет группа ученых из США добилась существенного увеличения эффективности батарей. Был создан особый тип, который характеризовался простотой в производстве, небольшой себестоимостью материалов и экономностью.

Именно в 1989 году мир увидел солнечную батарею на тандемных фотоэлектрических преобразователях, КПД которых было более 30%.

Первая в своем роде масштабная промышленная электростанция была возведена в 1985 г. при СССР в Крыму. Это была, СЭС-5 с пиковой мощностью 5МВт. Для понимания, 5 МВт мощности имел первый ядерный реактор. К сожалению, из-за высокой цены вырабатываемого электричества в середине 90-х ее закрыли.

Конец 1989 года ознаменовался в США открытием 80 МВт солнечной станции от Loose Industries. И в течении следующих 5 лет эта же компания запустила еще несколько подобных СЭС суммарной мощностью на 480 МВт.

Масштабные правительственные программы

  • 1990 год – Германия запускает программу «1000 Солнечных крыш».
  • 1994 год – Япония активно внедряет кампанию «70000 Солнечных крыш».
  • Компания Spectrolab в 2009 году демонстрирует фотоэлемент со способностью преобразовывать энергию Солнца в электричество на 41,6%.
  • В 2011 году компания из Калифорнии Solar Junction сумела достичь КПД 43,5%.
  • Корпорация Sharp в 2013 году создает фотоэлемент, состоящий из 3-х слоев, на сложной химической базе с 44,4% КПД. А в 2014 Институте им. Фраунгофера создали солнечные батареи с КПД 46%.
  • В 2014 году введена в эксплуатацию самая большая на Земле электрическая станция от Солнца – Ivanpah Solar Electric Generating System. Ее площадь 14,24 кв. км, а мощность – 392 МВт. Этого хватит что бы обеспечить больше 140.000 объектов в Калифорнии.

Источник: https://fanfact.ru/kto-obuzdal-energiyu-solnca-i-pridumal-solnechnye-batarei/

Солнечный самолет

Лето 2010 года навсегда войдет в историю авиации. Впервые пилотируемый самолет на солнечных батареях совершил беспосадочный полет длительностью более суток. Уникальный прототип СОЛНЕЧНОГО САМОЛЕТА HB-SIA — детище швейцарской компании Solar Impulse и ее бессменного президента Бертрана Пикара.

В своем послании, размещенном на сайте компании после успешных испытаний летательного аппарата, Пикар отмечал: «До этого дня мы не могли по-настоящему рассчитывать на чье-либо доверие. Теперь же мы действительно можем показать всему политическому и экономическому миру, что эта технология работает».

Ранним утром 7 июля благодаря энергии, вырабатываемой 12 тысячами солнечных элементов, установленных па крыле длиной более 64 метров (вполне сравнимо с габаритами лайнера Airbus А340), необычного вида одноместный самолет весом в полторы тонны поднялся с аэродрома в Пайерне (Швейцария). За штурвалом сидел один из основателей Solar Impulse, 57-летний швейцарский пилот и бизнесмен Андре Боршберг.

«Это был самый удивительный полет в моей жизни, — заметил он после приземления. — Я просто сидел и смотрел, как уровень заряда батареи поднимается с каждым часом, и гадал, хватит ли емкости на всю ночь. А в результате пролетал 26 часов без единой капли топлива и какого-либо загрязнения окружающей среды!»

Solar Impulse – не первый самолет на солнечной энергии, построенный человеком, но первый, преодолевший границу между днем и ночью с пилотом на борту.

Модели СОЛНЕЧНЫХ САМОЛЕТОВ начали появляться в 1970-х годах с выходом на рынок первых доступных по цене фотоэлектрических элементов, а в 80-е начались и пилотируемые полеты.

Американская команда под руководством Пола Маккриди создала самолет Solar Challenger мощностью 2,5 кВт, который совершал впечатляющие многочасовые полеты. В 1981 году ему удалось преодолеть Ла-Манш.

А в Европе Гюнтер Рохельт из Германии поднялся в небо на собственной модели Solair 1, оснащенной двумя с половиной тысячами ячеек общей мощностью около 2,2 кВт.

В 1990 году американец Эрик Реймонд пересек Соединенные Штаты на своем Sunseeker. Впрочем, на путешествие с двадцатью остановками ушло более двух месяцев (121 час полета), а самый длинный отрезок насчитывал около 400 километров. Весила модельлетательного аппарата всего 89 килограммов и была оснащена кремниевыми солнечными панелями.

В середине 90-х сразу несколько подобных самолетов приняли участие в конкурсе «Berblinger»: перед ними стояла задача выйти на высоту в 450 метров и продержаться на энергии солнца порядка 500 Вт на квадратный метр крыла. Приз в 1996 году получила модель профессора Войта-Ницшманна из университета Штутгарта, чей Icare II имел 25-метровое энергетическое крыло площадью 26 кв. метров.

В 2001 году «солнечный» беспилотник компании AeroVironment под названием Helios, разработанный специально для НАСА и имевший размах крыла более 70 метров, сумел подняться на высоту более 30 километров. Двумя годами позже он попал в зону турбулентности и пропал где-то в Тихом океане.

В 2005 году небольшой беспилотник с размахом крыла около 5 метров Алана Коккони и его компании AC Propulsion впервые успешно осуществил полет длительностью более 48 часов.

За счет энергии, накопленной в дневное время, летательный аппарат был способен и на ночной полет.

Наконец, в 2007-2008 годах англо-американская компания QuinetiQ осуществила успешные полеты своего летательного аппарата Zephyr продолжительностью 54 и 83 часа. Машина весила около 27 кг, размах крыла составлял 12 м, а высота полета превышала 18 км.

Проект самолета на солнечных батареях Solar Impulse вряд ли сумел бы выбраться из пеленок чертежей и набросков, если бы не энергия неутомимого Бертрана Пикара — врача, путешественника, бизнесмена и авиатора-рекордсмена. Впрочем, похоже, помогли и гены.

Дед инноватора Огюст Пикар — знаменитый физик, друг Эйнштейна и Марии Кюри, один из пионеров авиации и подводного дела, изобретатель первого глубоководного аппарата и стратостата. Преодолев на воздушном шаре 15-километровую высоту в начале 30-х, он стал первым человеком в мире, собственными глазами увидевшим кривизну поверхности земного шара.

Затем Огюста потянуло вниз, и изобретатель построил глубоководный аппарат, который назвал батискафом.

После нескольких совместных погружений его сын Жак Пикар настолько увлекся исследованием тайн Мирового океана, что стал одним из первопроходцев, побывавших на дне Марианской впадины (глубина 11 км.).

Затем, взяв за основу работы отца, Жак построил первую в мире субмарину для туристов, а также мезоскаф для исследования Гольфстрима.

Благодаря отцу Бертран Пикар, родившийся в 1958 году, еще в детстве получил уникальную возможность лично познакомиться с выдающимися людьми, во многом определившими его будущее: знаменитым швейцарским пилотом-спасателем Германом Гейгером, с которым он совершил первый перелет через Альпы, дайвером-рекордсменом Жаком Майолем, учившим его погружению во Флориде, одним из столпов мировой космонавтики Вернером фон Брауном, познакомившим его с астронавтами и сотрудниками NASA.

В 16-летнем возрасте, возвратившись из Флориды после очередного практического курса глубоководных погружений, Бертран совершил свое первое воздушное путешествие, открыв для себя дельтаплан. Стоит ли удивляться, что именно он вскоре стал одним из пионеров этого вида спорта в Европе.

Спустя годы Пикар не только стал основателем Швейцарской федерации дельтапланеризма и профессиональным инструктором, но и испробовал все, что только возможно: воздушную акробатику, запуск с воздушного шара, парашютный спорт.

Несколько раз Пикар становился чемпионом Европы в этом виде спорта, наконец, он был первым, кто перелетел швейцарско-итальянские Альпы на мотодельтаплане.

Незаметно «воздушное» хобби стало для него еще и профессиональной лабораторией.

Заинтересовавшись поведением людей в экстремальных ситуациях, Пикар поступил на отделение психиатрии и через несколько лет получил докторскую степень медицинского факультета университета Лозанны в области психотерапии, после чего открыл собственную практику.

Предметом особого интереса для Бертрана стали техники медицинского гипноза: недостающие знания он получал как в университетах Европы и США, гак и у последователей даосизма в Юго-Восточной Азии.

Именно этот интерес снова вернул Пикара в небо. В 1992 году компания Chrysler устроила первую в истории трансатлантическую гонку на воздушных шарах, получившую название Chrysler Challenge.

Бельгийский авиатор Вим Верштратен пригласил Пикара в качестве второго пилота — он был уверен, что наличие па борту психотерапевта, владеющего практикой гипноза, может оказаться неплохим преимуществом перед остальными командами. Так и получилось.

Экипаж Верштратена и Пикара легко выдержал марафон и выиграл историческую гонку, приземлившись в Испании посте пятидневного перелета длиной в пять тысяч километров.

Для Пикара полет стал не просто откровением, а еще и новым способом взаимодействия с природой. После 18 лет полетов на дельтаплане у него появилась новая мечта — облететь весь мир без мотора и руля, положившись на волю ветра.

И мечта сбылась. Пусть и не с первой попытки. Спонсорами выступили швейцарский производитель часов Breitling и Международный олимпийский комитет. 12 января 1997 года, после трех лет подготовки, воздушный шар под названием Breitling Orbiter взлетел с аэродрома в Швейцарии, но из-за технических неполадок уже через шесть часов приземлился.

Breitling Orbiter 2 отправился в полет в феврале 1998 года, но снова не добрался до точки назначения. На этот раз остановка произошла в Бирме, после того как китайские власти отказали Пикару в предоставлении воздушного коридора.

Этот полет стал самым длительным путешествием на воздушном шаре в истории (более девяти дней), но цель все еще не была достигнута.

Наконец, третий шар покинул Швейцарию в марте 1999 года и приземлился в Египте после непрерывного полета длительностью почти в 20 суток и протяженностью более 45 тысяч километров. Своим беспрецедентным путешествием Пикар побил семь мировых рекордов, заработал несколько почетных научных званий и вошел в энциклопедии наряду со знаменитыми отцом и дедом.

Breitling Orbiter 3 разместился в Смитсоновском музее воздухоплавания и космонавтики в США, а Бертран Пикар написал несколько книг и стал желанным гостем на многочисленных лекциях и семинарах.

В 2003 году неутомимый Пикар объявил о новом, еще более амбициозном начинании, взявшись за создание пилотируемогосамолета на солнечных батареях, способного облететь весь земной шар. Так появился проект Solar Impulse.

Партнером Пикара и незаменимым СЕО компании стал швейцарский пилот и бизнесмен Андре Боршберг.

Он родился в Цюрихе, закончил инженерный факультет Федерального политехнического института в Лозанне (EPFL), получил в легендарном Массачусетском технологическом институте степень в области менеджмента, и с тех пор накопил огромный опыт в качестве основателя и управляющего самых разных бизнес-проектов.

Кроме того, с ранних лет Андре увлекался авиацией — учился в школе ВВС Швейцарии и получил не один десяток лицензий, дающих право профессионального управления самолетами и вертолетами всех мыслимых категорий.

Пять лет Боршберг проработал в одной из крупнейших консалтинговых компаний мира McKinsey, после чего основал собственный венчурный фонд, вывел в свет две компании в области высоких технологий и создал благотворительный фонд.

В 2003 году в Лозанне Пикар и Боршберг провели предварительные исследования, подтвердившие принципиальную инженерную возможность реализовать концепцию Пикара. Расчеты подтверждали, что создать летательный аппарат на солнечных батареях теоретически возможно. В ноябре 2003 года проект был официально запущен, и начались разработки прототипа.

Начиная с 2005 гола в Королевском институте метеорологии в Брюсселе моделировались пробные виртуальные полеты модели самолета в реальных условиях аэропортов Женевы и Цюриха. Главной задачей был расчет оптимального маршрута, ведь долго находиться под облаками, закрывающими солнце, СОЛНЕЧНЫЙ САМОЛЕТ не мог. И наконец, в 2007 году началось изготовление самолета.

 

В 2009 году первенец HB-SIA был готов к испытательным полетам. В процессе создания конструкции перед инженерами стояли две основных задачи.

Нужно было минимизировать вес летательного аппарата, одновременно добиваясь максимальной энерговооруженности и эффективности.

Первая цель была достигнута за счет использования углеродного волокна, специально разработанной «начинки» и путем избавления от всего лишнего. К примеру, кабина пилота не имела системы обогрева, так что Боршбергу пришлось использовать специальный термокостюм.

Главным, по попятным причинам, стал вопрос получения, накопления и оптимального расходования солнечной энергии.

Читайте также:  Как выбрать соковыжималку для яблок: виды, какая самая лучшая, мощные отечественные и импортные модели

В типичный полдень каждый квадратный метр земной поверхности получает около тысячи ватт или 1,3 «лошадиных силы тепла». 200 квадратных метров фотоэлементов с 12-и % КПД вырабатывают около 6 киловатт энергии.

Много ли это? Скажем так, примерно столько же было в распоряжении легендарных братьев Райт в 1903 году.

Па поверхности крыла СОЛНЕЧНОГО САМОЛЕТА было смонтировано более 12 тысяч ячеек. Их эффективность могла бы быть и выше — на уровне тех панелей, что устанавливаются па МКС. Но более эффективные ячейки обладают и большим весом. В невесомости это не играет роли (скорее уж — при подъеме энергетических ферм на орбиту при помощи космических «грузовиков»).

Однако СОЛНЕЧНЫЙ САМОЛЕТПикара должен был продолжать полет ночью, используя накопленную в аккумуляторах энергию. И вот тут каждый липший килограмм играл критически важную роль.

Именно фотоэлементы оказались самым тяжелым компонентом машины (100 килограммов, или около четверти веса летательного аппарата), так что оптимизация этого соотношения стала самой сложной задачей для команды инженеров.

Наконец, на СОЛНЕЧНЫЙ САМОЛЕТ установили уникальную бортовую компьютерную систему, оценивающую все параметры полета и предоставляющую необходимую информацию пилоту, а также наземной команде. В общей сложности инженеры Solar Impulse в процессе реализации проекта создали около 60 новых технологических решений в области материалов и солнечной энергетики.

В 2010 году начались первые и весьма успешные тестовые полеты, а уже в июле Андре Боршберг совершил свой исторический круглосуточный полет.

«К утру в батареях оставалось еще около 10 процентов заряда, — рассказывал воодушевленный Боршберг. — Это прекрасный и совершенно неожиданный для нас результат. Наш самолет размером с авиалайнер и весит как автомобиль, но потребляет энергии не больше, чем мопед. Это начало новой эры, причем не только в авиационной индустрии.

Мы показали потенциал возобновляемой энергии: если уж мы можем на ней летать, то способны и на многие другие вещи. С помощью новых технологий мы можем позволить себе сохранить привычный уровень жизни, но потреблять гораздо меньше энергии.

Ведь пока что мы слишком зависимы от двигателей внутреннего сгорания и цен на ресурсы!»

HB-SIA – технические данные прототипа

  • Высота полета — 8 500 м
  • Наибольшая масса — 1 600 кг
  • Крейсерская скорость — 70 км/ч
  • Минимальная скорость — 35 км/ч
  • Размах крыла — 63,4 м
  • Площадь крыла — 200 кв.м
  • Длина — 21,85 м
  • Высота — 6,4 м
  • Мощность силовой установки — 4×7,35 кВт
  • Диаметр винтов силовой установки — 3,5 м
  • Масса аккумуляторов — 400 кг
  • КПД солнечных батарей (11 628 монокристаллов) – 22,5%

Имеет ли солнечная авиация будущее? Разумеется, обещает Боршберг. В 1903 году братья Райт были уверены, что пересечь Атлантику на самолете невозможно. А спустя 25 лет Чарльз Линдберг сумел долететь из Нью-Йорка в Париж.

Еще столько же лет потребовалось на создание первого 100-местного авиалайнера. Команда Пикара и Боршберга находится только в начале пути, максимальная скорость рабочего прототипа — не более 70 километров в час.

Но первый шаг уже сделан.

Впрочем, в Solar Impulse уже знают, что будет дальше. В 2012-2013 годах прототип СОЛНЕЧНОГО САМОЛЕТА HB-SIB с обновленным оборудованием и постоянным давлением в кабине пилота должен совершить первое кругосветное путешествие на «солнечном крыле».

Размах несущей поверхности составит около 80 метров — больше, чем у любого современного авиалайнера. Ожидается, что полет пройдет на высоте 12 километров. Правда, он не будет непрерывным. Для смены экипажа из двух пилотов потребуется пять посадок.

Ведь полет при все еще невысокой линейной скорости займет более трех-четырех суток.

Как бы то ни было, проект Пикара вселяет оптимизм. Возможно, через пару десятилетий авиакомпании, наконец, перестанут повторять сакраментальную мантру о том, что скоро «нефть кончится». Кончится? Ну, и отлично. Будем летать не на керосине, а на солнечной энергии!

источник текста

А я вам еще напомню про Атомный самолет, а так же узнайте из каких кубиков складывалась История дирижаблестроения Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия – http://infoglaz.ru/?p=23193

Источник: https://masterok.livejournal.com/960022.html

Самолет на солнечных батареях вернулся из кругосветного путешествия

Самолет Solar Impulse 2 с двигателями, работающими от солнечных батарей, завершил кругосветное путешествие.

В воскресенье он вылетел из Каира в направлении Абу-Даби. Этот 48-часовой маршрут стал финишной прямой в кругосветке, которая началась 9 марта 2015 года. В общей сложности самолет преодолел 35 тыс.

км, двигаясь со скоростью 60-120 км/ч. За 16 месяцев самолет приземлялся в 15 городах мира.

А прошлым летом установил рекорд самого длительного безостановочного пребывания в воздухе, непрерывно пролетев более 120 часов.

Самый дорогой корабль в мире оказался небоеспособен

Что же это за крылатая машина, которая еще раз наглядно доказала: наука и технологии все быстрее гонят человечество вперед? Самое удивительно, что Solar Impulse 2 – всего-навсего одноместный самолет, кабина которого напоминает салон небольшого автомобиля. Но на этом обычные сравнения заканчиваются.

Так, самолет построен из углеводородного волокна и имеет огромные крылья: размах – 72 м. Это чуть меньше¸ чем у самого большого в мире пассажирского самолета Airbus 380 (79,75 м) и больше, чем у Boeing-747 (68,5 м). При этом весит “солнечник” всего 2,3 тонны. Напомним: вес пустого Airbus 380 – 280 тонн, а Boeing 747 – 214,5 тонны!

Плоскости гигантских крыльев и верхняя часть фюзеляжа самолета покрыты солнечными элементами – это свыше 17 тысяч ячеек монокристаллических кремниевых солнечных батарей. Толщина каждой – всего 135 микрон. В действие их приводят четыре электромотора мощностью по 17,5 лошадиных сил. Самолет может развивать скорость до 140 км/ч.

Кстати, это далеко не первый самолет на солнечных батареях. Но, как подчеркивают эксперты, из всех подобных конструкций Solar Impulse 2 самый эффективный. Действительно, пять суток в небе без посадки – это, конечно, круто.

Можно вспомнить, что легендарный первый беспосадочный перелет из Москвы в США через Северный Полюс экипажа Валерия Чкалова в 1937 году длился 63 часа 16 минут.

А на самый длинный в мире беспосадочный авиаперелет из Нью-Йорка в Сингапур еще недавно летчики затрачивали 19 часов… Понятно, что сравнивать чкаловский АНТ-25, пассажирский Airbus A340-500 и Solar Impulse 2, мягко говоря, не корректно. Но факт остается фактом.

Инфографика РГ/Антон Петерлетчиков/Наталья Ячменникова

Как пилоты могли продержаться пять дней в крошечной кабине Solar Impulse 2? Во-первых, тренировались – провели по 72 часа в специальных симуляторах, изучили техники йоги, дыхания и самогипноза.

Во-вторых, пилотское сиденье работает одновременно и как откидывающаяся койка, и как спортивный тренажер, и как туалет.. Пилот спал отрезками по 20 минут – в эти моменты он ставил самолет на автопилот.

Парашют, спасательный плот и комплект выживания – тоже упакованы в спинке сиденья

Ночью “солнечный самолет” летел на заряженных днем энергоемких аккумуляторах. Аммиачно-щелочной электролит для аккумуляторных батарей позволил получить более высокие показатели энергетической плотности, поясняют эксперты.

Эта чудо-машина выдерживает вес только одного человека. Поэтому два пилота – швейцарцы психиатр Бертран Пикар и предприниматель Андре Боршберг – летели по очереди.

Бертран Пикар в 1999 году совершил первый беспосадочный полет вокруг Земли на воздушном шаре. Он принадлежит к широко известному семейству Пикаров. Его отец Жак Пикар первым достиг в батискафе дна Мариинской впадины в 1960 году. А его дед Огюст Пикар первым поднялся в стратосферу на аэростате в 1931 году.

Маршрут был сознательно проложен через благополучные погодные регионы, с максимальным количеством солнечных дней. Однако и организаторы перелета, и сами пилоты прекрасно понимали, насколько высока степень риска. Особенно при перелете через Тихий океан и Атлантику. Не исключался даже самый “худший сценарий” – катапультирование и приводнение в океан…

Пилот совершающего кругосветку самолета Solar Impulse 2 заболел

– Нашей попыткой первого кругосветного перелета, вне зависимости от того, как она закончится, мы хотим показать миру, что экологически чистые технологии и возобновляемые источники энергии уже позволяют достигнуть того, что раньше считалось невозможным, – говорил перед полетом Пикар. – Хотим, чтобы правительства, руководители и особенно молодые специалисты увидели, что все то, чего может достигнуть Solar Impulse 2 в воздухе, скоро сможет стать частью повседневной жизни.

Впрочем, эксперты в своих оценках перспектив “солнечника” не столь оптимистичны: такие коммерческие самолеты мы не увидим еще очень долго. У них маленькая мощность, они не могут поднимать в воздух большой вес и летать с большими скоростями.

Солнцу не хватает “энергетической плотности” для того, чтобы поднимать самолеты, которые должны куда-то долететь в разумно короткие сроки, считают специалисты. А один из авиационных авторитетов прямо заявил: у солнечных самолетов цель – всего лишь находиться в воздухе, а не лететь с подобающей скоростью.

Как ни крути, а кругосветка без капли керосина – скорее, демонстратор возможностей использования солнечной энергии в экспериментальных целях.

Несмотря на то что Solar Impulse 2 не сделает революции в авиастроении, польза от проекта есть: например, инженерам пришлось сделать двигатели самолета предельно эффективными. Двигатели Solar Impulse 2 теряют всего 3 процента энергии через тепло, в то время как в обычном самолете этот показатель достигает 70 процентов.

Между тем

Один из самых перспективных заменителей авиационного керосина – биотопливо. По прогнозам экспертов, его доля на транспорте к 2020 году может составить до 25 процентов.

Существует уже с десяток вариантов продуктов и растений, из которых получают новый вид самолетной “горючки”.

В дело идут водоросли, кокосы, бразильские орехи, растения рода ятрофа (древесный кустарник с крупными маслянистыми семенами), непродовольственные животные жиры.

Источник: https://rg.ru/2016/07/26/samolet-na-solnechnyh-batareiah-vernulsia-iz-krugosvetnogo-puteshestviia.html

10 самолетов на солнечной энергии (фото + видео)

Летающие машины, приводимые в движение самой большой из звезд — солнцем. эта идея восходит от научно- фантастических фильмов, так часто идущих в прокате и так безнадежно захватывающих интерес огромного количества людей по всему миру. И не зря. Реальность создания таких машин — намного ближе, чем мы думаем.

Современные технологии авиастроения намереваются использовать максимум самых больших источников энергии, доступных человеку, однако этот прорыв пока еще не совершен и благая цель все еще находится в своем младенчестве. Тем не менее, предлагаем Вам ознакомиться с самыми передовыми на сегодняшний день проектами самолетов, уже летающими или планирующими летать на солнечной энергии.

1. Солнечный самолет «Зефир» (Zephyr Solar Plane)

Зефир, после двухнедельных полетов над Аризоной, стал успешным рекордсменом по выносливости среди беспилотных летательных аппаратов. Этот проект стал попыткой развития самодостаточного наблюдательного самолета.

Этот самолет питается солнечной энергией и он совершил новый рекорд, пролетев 336 часов без остановки, что в 10 с лишним раз больше предыдущего достижения — тогда длительность полета составила всего лишь 30 часов. Максимальная высота полета составляет 18 000 метров.

Однако, до сих пор не известно, когда этот самолет будет выпускаться серийно.

Самолет достаточно большой, но легкий.

Его солнечные панели впитывают солнечные лучи в течение дня и хранят дополнительную энергию, в которой нет необходимости для сиюминутного обеспечения деятельности самолета в специальных литиево-серных батареях, чтобы использовать эту энергию ночью. Без сомнения, энергетическая сила солнца может стать огромным преимуществом для землян, если знать как с ней обращаться.

2. Солнечно-водородный самолет Hy-bird

Самолет под названием Hy-bird — это легковесный самолет на солнечных батареях, сделанный из прочного углеродного волокна. Основным источником энергии стали литиево-полимерные батареи и фотоэлементы. Они будут давать примерно 10% его мощности. Это может показаться нереальным, но данный проект может стать реальностью уже к следующему год

3. The Sunseeker II: в поисках солнца

Спроектированный инженером Эриком Рэймондом (Eric Raymond), «Охотник за солнцем» (а именно так переводится название этого летательного аппарата) имеет сверхлегкий вес и снабжен солнечными панелями, которые закреплены на небольшой площади крыльев. В апреле этого года этот аппарат уже проходил летные испытания в немецком Фридрихшафене а в июне — в итальянском Торино.

Теперь создатели Sunseeker II хотят запустить его еще выше: в Швейцарские Альпы, а также планируются полеты над Австралийскими доломитами, в Словении, Франции и Испании.

4. Центурион (Centurion)

Центурион — это аппарат, который пилотируется дистанционно. Он также обладает легким весом и снабжен солнечными батареями, размещенными на крыльях. Технология, используемая в этом летательном аппарате позволяет ему летать дольше и выше. Размах его крыльев составляет почти 63 метра, а 2,5 метровый шнур делает соотношение ширины к длине равным 26 к 1.

5. Солнечный импульс (The Solar Impulse)

Самолет «Солнечный импульс» является винтовым самолетом, имеющим около 12 000 солнечных батарей на своих 63- метровых легких крыльях, изготовленных из прочного углеродного волокна.

Этот солнечный самолет уже успел доказать, что он может летать в темноте и то, что его батареи могут сохранять значительное количество энергии в период между его взлетом в 7 часов утра до ночи следующих суток, пролетая при этом на высоте 8,5 километров.

6. Солнечный Одиссей (Odysseus Solar Plane)

Это — автономный наблюдательный аппарат, который поражает наблюдателей своей возможностью летать над землей в течение 5 лет, питаясь при этом исключительно солнечным светом. Его дизайн — уникален, так как он сочетает в себе комбинацию из трех разных самолетов.

Читайте также:  Погружной стерилизатор для аквариума: как работает и зачем нужен?

Он обладает 50-метровыми похожими на крылья конструкциями, которые запускаются отдельно, а потом соединяются вместе в более спокойной стратосфере.

Длина Одиссея после сборки составляет 150 метров, его скорость достигает 225 километров в час, а высота полета — от 18 до 27 километров над землей.

Проект находится еще в состоянии разработки, тем не менее, создать Одиссей планируют за 5 лет, и с меньшей по размеру версии.

7. Солонг (Solong)

Самолет на солнечных батареях Солонг UAV — это беспилотное воздушное транспортное средство, которое в состоянии летать в течение 24 часов исключительно на энергии солнечного света. Размах крыла Солонга составляет 4,75 метра, а весит он чуть менее 10,8 килограмм. Надо отметить, что летает этот аппарат бесшумно и не загрязняет окружающую среду.

8. Небесный моряк (Sky Sailor)

Этот самолет, возможно, и не достиг мировых рекордов, но тем не менее, попытка — всегда очень ценна. «Моряк» был задуман как летательный аппарат, имеющий возможность парить в воздухе примерно 24 часа и делать это только с помощью энергии нашего светила.

Тем не менее, ему пришлось приземлиться сразу же после захода солнца.

Как и все подобные аппараты, он также сделан из современных легки материалов, весит всего лишь 2,5 килограмма, размах его крыльев с прикрепленными на него 216-ю солнечными батареями составляет 3,2 метров.

9. Солнечный Челленджер (Solar Challenger)

Управляемый человеком самолет на солнечных батареях весит около 93 килограммов и обладает мировым рекордом в по дальности, высоте и длительности полета. Он пробыл в небе в течение 5 часов и 23 минут, преодолев за это время путь в 262 километра от аэропорта Corneille-en-Verin, расположенного к северу от Парижа до королевской военно -воздушной базы в Мэнстоне, Великобритания.

10. Следопыт со знаком плюс (Pathfinder Plus)

Изначально этот летательный аппарат назывался просто «Следопыт», однако его последователь, солнечный самолет Pathfinder Plus приобрел новую центральную панель на крыльях, что увеличило размах крыльев до 37 метров. Снабженный высокоэффективными солнечными батареями нового поколения, равно как и другими усовершенствованиями, Pathfinder Plus все же достиг цели, пролетев 24,5 километра.

С благодарностью к источнику: The New ecologist

Источник

___________________________________________________________

Создать свой солнечный самолет не простое дело. Но как приятно осознавать, что ты тоже сделал свой вклад в развитие альтернативной авиации. За такое даже подарочные ручки вручают, как признак уважения и престижа.

Источник: http://www.ekopower.ru/10-samoletov-na-solnechnoy-energii-foto/

Самолет работающий на солнечных батареях

  • Home
  • Самолет работающий на солнечных

Путешественник Бертран Пикар скоро представит прототип самолета, который работает от солнечных батарей. Двигатели летательного аппарата приводятся в действие электричеством, получаемом после перерабатывания энергии, поступающей от солнечных панелей, расположенных на крыльях самолета.

Бертран очень надеется облететь на своем агрегате весь земной шар. Пока что ведется разработка, поэтому мы можем предоставить Вам приблизительную информацию. Например, размах крыла составляет 61 метр. Такая длина оправдана небольшой шириной крыльев. Весит «солнечный самолет» тоже немного – всего полторы тонны.

Аккумуляторы, благодаря которым конструкция парит без топлива, могут зарядиться на всю ночь, если аппарат будет лететь под солнцем весь день. Но это пока что теория, поэтому ее еще нужно доказать. Немного истории: Бертран Пикар – первый человек, которому удалось облететь всю Землю на воздушном шаре в 1999 году.

Изобретатель планирует поднять свое дитя в воздух в 2012 году, но полет будет не через всю планету, а только трансатлантического масштаба. Но это уже рисковый и адреналиновый поступок, достойный уважения.

Самолеты на солнечных батареях и раньше создавались, но у них не было пилота (автопилот либо дистанционное управление) и значительно меньшие размеры, по сравнению с тем, про который мы Вам рассказываем.

Пикару очень интересно ставить перед собой цель и достигать ее, добиваться, искать и находить способы решения любой проблемы. Ведь, по сути дела, это и есть медленная эволюция человека. Странно, что мы до сих пор не упомянули название модели, которая явилась объектом данной статьи. HB-SIA – вот так назвал свой агрегат Бертран.

На вид летательный аппарат смахивает на легкий планер, но это только на картинке. В соответствии с размерами HB-SIA является полноценным самолетом.

Конструктор планирует (да, собственно, он так и сделает) создать лучезарный лайнер из самых легких материалов, которые можно применить к кузову модели.

В первую очередь, такой шаг предусмотрен для того, чтобы нагрузка от веса агрегата на аккумуляторы и двигатель была наименьшей во время ночных полетов.

Уже совсем скоро Бертран Пикар займется испытаниями своего солнечного друга на небольших высотах, дабы проверить его хотя бы на летательность.

А вообще, исходя из теоретических предположений, такой самолет способен передвигаться по воздуху без остановки, поскольку аккумуляторы все время заряжаются от солнца, передавая свою мощность на двигатель.

Единственный, кому повезло меньше всех – это пилот, который нуждается в периодическом отдыхе.

Если самая первая полноценная модель будет летать со скоростью, равной 25 узлам, то, чтобы облететь весь земной шар без остановки, самолету понадобиться 25 дней. Вот такая вот прямопропорциональность.

Но для одного пилота этого более чем достаточно. Ведь, если бы человек летел на воздушном шаре, он смог бы поспать, а тут нужно все время следить за ситуацией. Нормальной нагрузкой бодрствования для человека можно считать двое суток.

Надеемся, что Бертран Пикар этого добьется.

Источник: https://aviav.ru/samolet-rabotayushhiy-na-solnechnyih-batareyah

Все о солнечных батареях: виды панелей, плюсы и минусы

Солнечные батареи – это популярный во многих странах источник дешевого электричества.

Используя природные ресурсы, человек научился добывать электроэнергию не только из воды, потоков ветра и горения полезных ископаемых, но и из солнечных лучей.

Стоит понимать, что солнечные панели являются частью системы, сами по себе они не будут генерировать полезный электрический ток. Разберемся, какие бывают солнечные батареи, и стоит ли их устанавливать.

История развития

Свое развитие батареи солнечные начали еще в далеком XIX веке. Предпосылкой этому стали революционные исследования о преобразовании энергии Солнца в более материальную составляющую.

Первые солнечные панели имели КПД всего 1%, а их химической основой являлся селен. Первый вклад в развитие таких элементов питания внесли А. Беккерель, У. Смит, Ч. Фриттс.

Но использование всего 1% от всей энергии, поступающей на солнечную панель – это очень мало. Данные элементы не могли обеспечить бесперебойное питание техники, поэтому исследования продолжались.

В 1954 году трое ученых – Гордон Пирсон, Дэррил Чапин и Кэл Фуллер – изобрели батарею уже с КПД 4%. Она работала на кремнии, а впоследствии ее КПД было увеличено до 20%.

На данный момент солнечные батареи продуцируют только 1% от всей энергии в мире. Их в основном проводят в места труднодоступные для электрификации. Широко применяют этот источник питания в космической промышленности. Специалисты считают, что такому аккумулятору открыты все пути, ведь с каждым годом солнечная активность возрастает.

В наших широтах данные элементы питания устанавливают в частных домах при экономии энергопотребления и заботе об окружающей среде.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Солнечная батарея обладает своими преимуществами и недостатками. Рассмотрим их более подробно.

Плюсы:

  • Высокая экологичность. При эксплуатации не используются невосполнимые ископаемые, не возникает отходов.
  • Отсутствие шума.
  • Доступность. Каждый уголок Земного шара освещается Солнцем.
  • Постоянство. Если ископаемые могут закончиться, их выработка уменьшиться, то наcчет солнечной энергии беспокоиться не стоит. По данным ученых, нашему светилу еще долго ничего не грозит.
  • Обширная область использования. Панели могут применяться как в сельской местности, так и в космосе.
  • Новые технологии. На солнечных батареях проводят испытания, на их усовершенствование тратятся громадные суммы, данная область постоянно модернизируется, подвергается инновациям.

Минусы:

  • Дороговизна. Не каждый человек может позволить себе установить достаточное количество солнечных элементов питания для обеспечения своих нужд. Электрификация небольшого дачного домика обойдется в 1000-1200 долларов, в то время как на двухэтажных особняк может уйти до 10 000 у.е.
  • Солнечное освещение – непостоянная единица. КПД батареи будет снижаться в ночное время, пасмурную погоду.

Комплектация батарей

О солнечных батареях множество людей думают ошибочно. Ведь сама по себе панель на крыше не может дать переменный ток.

Чтобы обеспечить жилище электричеством, придется приобрести:

  1. Собственно солнечные панели. Это тот элемент конструкции, который крепится на стены или крышу дома. При попадании кванта солнечного света кремниевые кристаллы начинают колебаться, и создается электрический ток.
  2. Аккумулятор. Энергия, которая не пошла на расход бытовых нужд, аккумулируется в этом приборе, и потом ночью или в ненастную погоду она расходуется.
  3. Контроллер напряжения. Этот элемент является скорее не обязательным, а желательным. Он повышает продолжительность жизни аккумулятора, сообщает о его предельно низком и высоком заряде.
  4. Инвертор, или преобразователь энергии. В аккумуляторе электрический ток находится в постоянном значении, а для бытовых нужд необходим переменный. Инвентор и совершает данное преобразование.

Как мы видим, солнечные панели – это лишь малая часть системы. Они сами состоят из более мелких элементов – модулей. Раз устройство данных элементов питания модульное, при необходимости посредством подсоединения составляющих вы можете добавить панели или убрать лишние.

Виды солнечных батарей

Солнечная панель состоит из компонентов, и они могут быть разными:

  • монокристаллическими;
  • поликристаллическими;
  • пленочными.

В первом случае один фотоэлемент – это один кристалл кремния. Данные батареи имеют наибольший КПД (до 25%), но они являются очень дорогими. Пластины насыщенного синего цвета, а их края немного скругленные.

Поликристаллические фотоэлементы объединяют несколько кристаллов кремния. Они широко распространены, их КПД колеблется в районе 20-23%. Структура неоднородна, и они хуже поглощают солнечный свет, нежели монокристаллические панели. По стоимости они более доступны.

Тонкопленочные (аморфные) фотоэлементы представляют собой напыление полупроводника на подложку. Основное преимущество в том, что их можно расположить буквально на любой поверхности, они гибкие. Недостаток – небольшая производительность.

По техническому принципу электрификацию солнечными элементами делят на:

  • открытые системы;
  • закрытые системы (автономные);
  • комбинированные.

Открытой система называется, когда солнечная панель подключена к общей электросети. В таком случае необходимость приобретения аккумулятора и контролера отпадает. Солнечные батареи подсоединяются к общей сети с помощью инвертора.

Если потребляемая бытовыми приборами мощность не превышает ту, которую производят панели, то из общей электросети ток не берется. В случае, когда вы включили приборы повышенного энергопотребления, и батареи не могут их обеспечить током, электричество берется из общей сети.

Особенностью является то, что если тока не будет в основной сети, то батареи работать не станут.

С автономными системами все понятно: они замкнутые и не требуют внешней сети. Энергия накапливается в аккумуляторе и расходуется по мере необходимости.

Комбинированные сети не получили широкого распространения, так как они дороги. Сложная конструкция объединяет тип открытой и закрытой системы. При излишке электроэнергии, вырабатываемой батареями, ее можно перенаправить в общую сеть.

Применение солнечных батарей

Кроме космонавтики и обеспечения частных домов электроэнергией, панели или батареи солнечные применяют в следующих сферах:

  • Автомобилестроение. Экологичный транспорт приобретает популярность, ведь выхлопы бензина и газов загрязняют атмосферу, а цены на топливо постоянно растут. Машины на солнечной энергии способны развивать скорость до 140 км/ч.
  • Эксплуатация водного транспорта (барж, катеров, яхт). Такой транспорт можно встретить в Турции. Лодки развивают небольшую скорость (до 10 км/ч), и это позволяет туристом осмотреть достопримечательности и роскошные пейзажи этой страны.
  • Энергообеспечение зданий. В развитых странах Европы многие муниципальные здания и сооружения полностью обеспечивают свои нужды с помощью энергии, которую выделяют солнечные панели.
  • Самолетостроение. Благодаря наличию батарей, самолет в полете может длительное время не расходовать топливо.

Отрасль постоянно развивается. Уже изобрели зарядки для телефонов и ноутбуков, работающие от энергии Солнца.

На что обратить внимание при покупке солнечных батарей для дома

Данная информация будет полезна, если вы решили перейти на солнечный источник энергии. Приобретая все комплектующие для такой системы, нужно знать, где можно сэкономить, а на что обратить особое внимание:

  1. Покупайте составляющие (панели, аккумулятор, инвертор) в конце зимы-начале весны. Как правило, магазины в это время предоставляют большие скидки.
  2. Не покупайте сразу много солнечных батарей. Помните, что эта система модульная, и добрать необходимое количество для обеспечения нужд бытовой техники очень просто.
  3. Желательно заменить все лампы накаливания в доме на светодиодные или LED. Они потребляют меньше энергии, а срок службы у них дольше.
  4. Для дома приобретайте солнечные батареи с выходным напряжением в 12 В. Именно такие значения подойдут для бытовой техники, очень мало приборов используют 24 В и 48 В. Все показатели напряжения вы можете найти в паспорте устройств.

При выборе солнечных батарей обратите внимание, что каждая должна быть помещена в защитный корпус из алюминия. Этот металл легкий, прочный, стойкий к коррозии. Сверху защитное стекло должно быть матовым, не давать глянца и бликов.

Обеспечивать свой дом уютом, теплом и не платить за электричество вполне возможно. Для этого нужно установить такую систему энергоснабжения. Но стоит учитывать, что она тоже требует значительных вложений и обладает рядом нюансов. Изучив все положительные и отрицательные стороны, мы надеемся, что вы сделаете правильный выбор.

Источник: https://batteryk.com/solnechnye-batarei

Самолет На Солнечных Батареях

В германии изобрели самолет, работающий от солнечных батарей

Недавно в Германии в городе Шенефельд, где строиться современный международный аэропорт, прошла выставка, посвященная авиационной технике. На ней был представлен первый самолет, который работает от солнечных батарей под названием Elektra One Solar.

Читайте также:  Создана технология, способная отапливать помещение через стекла

Летательный аппарат был предварительно протестирован, и уже перед публикой он смог сделать круговой полет, продолжительность которого составила 6 минут. Созданием данного самолета занималась компания PC-Aero, штаб-квартира которой находится в Нессельванге. Для эффективного полета понадобилась не одна солнечная панель.

Часть из них была установлена на крыльях самолета, а часть – встроена в фюзеляж. Все они способны вырабатывать энергию, которой хватает для полного питания аппарата. Если они смогут вырабатывать лишнюю энергию, она будет накапливаться в аккумуляторе.

А когда в самолете заканчивается питание от солнечных панелей, аппарат автоматически переключается на питание от аккумулятора.

Стоит напомнить, что это не первая разработка, связанная с летательными аппаратами. В году был представлен самолет в виде облака, который позволяет пассажирам ощущать себя не в салоне, а насладиться полетом как будто по небу. Этот самолет управляется ветром, но совсем скоро его создатель планирует сконструировать подобного типа «инновационный аэробус».

Самолет на солнечных батареях совершил первый полет

Рейс из Сан-Франциско в Феникс занял 18 часов и 18 минут, в субботу, не использовав ни капли топлива.

Самолет на солнечных батареях, который разработчики надеются в конечном итоге запустить в кругосветный полет, благополучно приземлился в Фениксе.

Первая попытка пролететь над территорией Соединенных Штатов, используя только солнечную энергию, удалась, сообщили организаторы проекта.

Полет самолета, получивший название Solar Impulse, занял 18 часов и 18 минут на пути в Феникс. Самолет на малой скорости завершил первый из пяти запланированных этапов полета с остановками в Далласе, Сент-Луисе и Вашингтоне на пути к конечной остановке в Нью- Йорке.

Он приземлился на рассвете в международном аэропорту Скай Харбор в Фениксе.

План летных экипажей подразумевает остановки на каждом этапе пути ожидая благоприятной погоды. Он надеется достичь международного аэропорта Джона Ф. Кеннеди в Нью-Йорке примерно через два месяца.

Швейцарские пилоты и соучредители проекта Бертран Пикар и Андре Боршберг будут по очереди управлять самолетом с одноместной кабиной. Пикар был за штурвалом в первом рейсе в Аризоне.

Легкий углеволокновый Solar Impulse имеет размах крыльев аэробуса и весит как небольшой автомобиль, и издали напоминает гигантское плавающее насекомое.

Самолет был разработан для рейсов, полет которых занимает до 24 часов за один раз и является тестовой моделью для более современного самолета, который команда планирует построить для кругосветного полета в году. Самолет сделал свой первый межконтинентальный полет из Испании в Марокко в июне прошлого года.

Самолет приводится в движение энергией из 12000 солнечных элементов встроенных в крылья, которые одновременно заряжают четыре большие батареи с емкостью эквивалентной электрическому автомобилю Tesla, которые позволяют самолету летать после наступления темноты.

Легкий вес и размах крыльев самолета позволяют экономить энергию, но делают его уязвимым при этом. Он не может летать во время сильного ветра, тумана, дождя или облачности.

Проект начался в 2003 году с 10-летним бюджетом в 90 миллионов евро ($ 112 млн). Для участия в проекте были привлечены инженеры швейцарского производителя эскалаторов Schindler. Помощь в разработках и исследованиях проект получил от бельгийской химической промышленной группы Solvay.

Источник: http://informatik-m.ru/6-/samolet-na-solnechnyh-batarejah.html

Забавный внешне, солнечный самолет разработан, чтобы творить историю

Самолет, который обещает стать историческим технологическим событием, разработчики скромно назвали Solar Impulse («Солнечный импульс»)

Это первый пилотируемый самолет, способный совершать полеты на протяжении 24 часов исключительно на энергии солнечных батарей. Этот самолет работает на солнечной энергии и способен летать по ночам, сообщает CNN. «Теоретически, – комментирует его пилот Бертран Пикар, – самолет способен летать вечно».

Созданный швейцарскими разработчиками Solar Impulse недавно закончил путешествие по США, в ходе которого за пять перелетов он покрыл расстояние от Калифорнии до Нью-Йорка. К 2015 году Пикар и его второй пилот Андре Бошберг надеются увидеть следующее поколение Solar Impulse, работающих на солнечных батареях и способных облететь весь земной шар.

Это очень серьезная цель для этой смешной, медленной и громоздкой машины. Самолет сделан из усовершенствованных легких материалов, а его солнечные батареи встроены в крылья. По большому счету, это гигантская летающая солнечная батарея.

Кремниевые солнечные батареи встроены в передние и задние крылья самолета, их насчитывается около 12 000. Фото с сайта solarimpulse.com

Облететь вокруг Земли на этом самолете – это только часть плана. В миссию новинки входит и экологическая составляющая – распространение идеи использования безопасных для окружающей среды «зеленых» технологий, в частности, использование энергии Солнца и ветра.

Репортеры CNN дозвонились до Пикара по телефону аэропорта Phoenix Sky Harbor, где приземлился пилот, преодолев первый 18-часовой отрезок пути. В качестве меры предосторожности Пикар какое-то время кружил над аэропортом, ожидая, пока местные власти приостановят коммерческие полеты, чтобы дать ему возможность сесть.

Когда Solar Impulse приземляется, требуются тщательно спланированные действия экипажа, чтобы обеспечить его правильное снижение. Фото с сайта solarimpulse.com

По словам Пикара, наибольшую опасность при пилотировании Solar Impulse представляет турбулентность. Он поделился своими впечатлениями: во время полета вблизи моста Золотые Ворота в Сан-Франциско он испытал на себе самую сильную турбулентность с начала его летной карьеры.

Solar Impulse, освещенный более чем десятком фонарей, работающих на солнечных батареях, приземлился 3 мая в аэропорту Phoenix Sky Harbor. Это первый в мире самолет на солнечных батареях, способный летать в течение 24 часов. Фото с сайта solarimpulse.com

Даже со скоростью самолета в 43 мили в час Пикар «буквально боролся за то, чтобы удержать нужное направление своего аппарата». Турбулентность, по его словам, наиболее вероятна при полетах сквозь облака и рядом с горами. И пилот специально держал под руками парашют на случай худшего сценария, который, однако, по его словам, был довольно маловероятен.

Скорость полета самолета составляет около 43 миль в час (19 метров в секунду). Его максимальная высота полета – около 28 000 футов (8500 метров). Фото с сайта solarimpulse.com

Люди

В возрасте 54 лет Пикар – настоящий искатель приключений, который готов даже побить мировые рекорды, чтобы доказать это. Пикар и его коллега Брайан Джонс стали первыми людьми, облетевшими вокруг Земли без остановок на воздушном шаре в 1999 году. Их гондола даже представлена в Смитсоновском институте.

Бертран Пикар, один из двух пилотов, которые по очереди пилотируют Solar Impulse, происходит из семьи искателей приключений. В 1999 году Пикар был в составе команды из двух человек, впервые облетевших весь мир на воздушном шаре. Фото с сайта solarimpulse.com

Ломка стереотипов стала семейной традицией Пикара. Его дед изучил стратосферу в герметичной камере воздушного шара. Находясь на высоте 10 миль, он стал первым человеком, наблюдавшим кривизну планеты своими глазами.

Отец Пикара исследовал Тихий океан, погружаясь на специальных подводных лодках на рекордную глубину.

«Я находился под их сильным влиянием, – рассказал летчик. – Мои приключения – это способ воздать должное моим близким, всему, что они показали мне и чему меня научили».

К тому же Пикар – уважаемый психиатр в области гипноза с большим опытом работы.

Бошберг, которому сейчас 60 лет, пришел на проект, уже имея более чем двадцатилетний опыт полетов на авиационных истребителях. Именно он был в кабине во время первого 24-часового полета Solar Impulse.

Второй пилот Solar Impulse Андре Бошберг (слева) и Пикар празднуют завершение первого перелета своей американской миссии 3 мая. Фото с сайта solarimpulse.com

Машины

Solar Impulse – прекрасный пример элегантной инженерии, но пока он похож на гигантского гуся. Его крылья огромны – 208 футов (шире, чем у «Боинга 747»).

«Боинг» строит свой беспилотный летательный аппарат SolarEagle с питанием от солнечных батарей для Министерства обороны США. SolarEagle имеет размах крыльев в 400 футов и рассчитан на беспрерывный полет в течение пяти лет.

Его задачи, по данным сайта компании «Боинг», – это организация связи, разведки, наблюдения и рекогносцировки миссий из высотах более 60 000 футов. Его первый демонстрационный полет ожидается в 2014 году. Фото с сайта solarimpulse.

com

Максимальная взлетная масса Solar Impulse составляет почти 800 миллионов фунтов (около 360 миллионов килограммов). Сам самолет весит всего 3500 фунтов (1600 килограммов) – примерно столько же, сколько Honda CR-V. Его батареи способны сохранить достаточно энергии от солнца в течение дня, чтобы самолет летел всю ночь.

«Гелиос», сконструированный NASA, стал прототипом высотного беспилотного летательного аппарата, работающего на энергии солнечных батарей. В 2001 году «Гелиос» достиг высоты 96 863 футов, преодолев официальный мировой рекорд высоты для самолетов с неракетным двигателем. В 2003 году он развалился в полете во время сильной турбулентности. Фото с сайта solarimpulse.com

Есть одна деликатная деталь: самолет не оснащен уборной. А как же быть, если «природа зовет»? Пикар, будучи джентльменом, объяснил это так: «Когда самолет взлетает, у вас полные бутылки воды с правой стороны и пустые бутылки – с левой. А когда спускаетесь на землю – наоборот».

В 2012 году Solar Impulse вылетел из Испании в Марокко, что сделало его первым самолетом, работающим на солнечных батареях, способным летать на другие континенты. Однако он уже не станет первым самолетом, пересекшим всю ширину Соединенных Штатов.

Самолет Sunseeker I, пилотируемый Эриком Рэймондом, уже пересек страну в 1990 году за 21 перелет. Четырьмя годами ранее Берт Рутан и Джиана Йегер, пилотирующие Voyager, работающий на ископаемом топливе, облетели вокруг всего света без остановок и дозаправок.

Тем не менее Solar Impulse станет первым самолетом такого рода, работающим на солнечных батареях.

В 1990 году Эрик Реймонд на самолете Sunseeker, который также работал на солнечных батареях, впервые пересек США. Для этого ему понадобился 21 перелет. Фото с сайта solarimpulse.com

Миссия

Целью разработчиков Solar Impulse было не просто поставить новый рекорд и войти в историю. Конструкторы с его помощью надеются изменить умы настоящего поколения и будущее человечества.

В каждую новую местность, куда пилоты приземляются согласно своему маршруту, они приносят новую идею-призыв – «используйте технологии, которые экономят энергию» и реализуют утвержденные правительствами цели по выработке электроэнергии из возобновляемых источников.

Во многих штатах США было принято законодательство, согласно которому необходимо будет к определенной дате организовать получение определенного процента используемой электроэнергии из возобновляемых источников – ветра, воды, солнца и др. Сторонники нового подхода утверждают, что такие законы позволят сократить уровень загрязнения окружающей среды, растущий в результате сжигания ископаемого топлива.

Размах крыльев Solar Impulse – более 200 футов от крыла до крыла. Это больше, чем ширина авиалайнера «Боинг-747». Тем не менее самолет весит всего около 3500 фунтов – примерно столько же, сколько весит Honda CR-V. Фото с сайта solarimpulse.com

Противники, напротив, говорят, что они станут очередным поводом поднять цены на энергоносители.

Администрация Обамы выделила миллионы акров государственных земель для работы частных компаний, которые будут заниматься созданием гигантских «солнечных ферм» по выработке энергии.

Как же будет выглядеть система транспортировки на автомобилях, работающих на солнечных батареях?

Поскольку все больше покупателей выбирают электромобили, появляется все больше зарядных станций для транспортных средств, получающих питание от солнечной энергии.

Однако, по мнению экспертов, с коммерческой точки зрения общество еще очень далеко от практической реализации этой идеи.

Также и многие инженеры говорят, что организация массового выпуска автомобилей на солнечных батареях очень маловероятна, так как они не верят, что на сегодняшний день возможно создание специальной бортовой системы, способной производить огромное количество энергии, требуемой для этих целей.

Новаторы придумывают скутеры и водные транспортные средства на солнечных батареях. Такой мотодельтаплан Elf уже продается в Северной Каролине.

Попытка облететь весь мир запланирована на 2015 год. Фото с сайта solarimpulse.com

Дальнейшее совершенствование Solar Impulse может привести к созданию «беспилотных летательных аппаратов с большой продолжительностью полета», как их называет Пентагон.

Инженеры уже сегодня занимаются разработкой гигантских летающих крыльев, работающих на солнечных батареях и управляемых дистанционно, которые способны оставаться в воздухе без остановки на большой высоте в течение недель, месяцев или даже лет.

Такие машины могут быть использованы для научных исследований или для наблюдений, или в качестве ретрансляционных станций для передачи сигналов связи на большие расстояния.

Пикар и Бошберг с нетерпением ждут будущего, в котором будет активно использоваться солнечная энергия. А пока они вкладывают все свои усилия в реализацию более «приземленных» планов – их текущее путешествие по Америке и планируемый полет вокруг света на их солнечном самолете. В ходе своего тура по Америке они остановятся в Сент-Луисе, родном городе известного авиатора Чарльза Линдберга.

«Мне кажется, мы с ним одной крови», – так Пикар говорит о Линдберге, первым в одиночку перелетевшем всю Атлантику.

По мнению Пикара, всеобщее восхищение полетом 1927 года положило начало «нового цикла», приведшего к созданию международных авиакомпаний сегодня.

Пикар надеется, что и Solar Impulse положит начало еще одному подобному циклу, который откроет новые горизонты в развитии технологий.

Источник: http://www.km.ru/science-tech/2013/05/20/711064-zabavnyi-vneshne-solnechnyi-samolet-razrabotan-chtoby-tvorit-istoriyu

Ссылка на основную публикацию