12 مايو 2013

سيبقى صيف 2010 في تاريخ الطيران إلى الأبد. أول مأهولة طائرات تعمل بالطاقة الشمسية قام برحلة بدون توقف تدوم أكثر من يوم. نموذج فريد من نوعه طائرة شمسية HB-SIA - من بنات أفكار شركة سويسرية شمسيدفعة ورئيسها الدائم برتراند بيكار.

في رسالته المنشورة على موقع الشركة بعد الاختبارات الناجحة الطائرات لاحظ بيكارد: "حتى يومنا هذا ، لم نتمكن حقًا من الاعتماد على ثقة أي شخص. الآن يمكننا حقًا أن نظهر للعالم السياسي والاقتصادي بأكمله أن هذه التكنولوجيا تعمل ".

في الصباح الباكر من 7 يوليو بفضل الطاقة المتولدة بـ 12 ألف الخلايا الشمسيةمثبتة على جناح يبلغ طوله أكثر من 64 مترًا (يمكن مقارنته تمامًا بأبعاد طائرة إيرباص A340) ، أقلعت طائرة ذات مقعد واحد ذات مظهر غير عادي تزن طنًا ونصفًا من مطار بايرن (سويسرا) كان على رأس القيادة أحد المؤسسين ، وهو طيار ورجل أعمال سويسري يبلغ من العمر 57 عامًا أندريه بورشبيرج.

قال بعد هبوطه: "لقد كانت الرحلة الأكثر روعة في حياتي". "جلست هناك وشاهدت ارتفاع مستوى البطارية كل ساعة وتساءلت عما إذا كانت السعة ستستمر طوال الليل. ونتيجة لذلك ، طرت 26 ساعة دون قطرة وقود واحدة ولا تلوث بيئي! "

ليس الأول طائرات تعمل بالطاقة الشمسيةمن صنع الإنسان ، لكنه أول من عبر الحدود بين النهار والليل على متنه طيار.

عارضات ازياء الطائرات الشمسية بدأت تظهر في السبعينيات من القرن الماضي مع إدخال أول خلايا كهروضوئية ميسورة التكلفة إلى السوق ، وبدأت الرحلات المأهولة في الثمانينيات. قام الفريق الأمريكي ، بقيادة بول ماكريدي ، بإنشاء تشالنجر للطاقة الشمسية بقوة 2.5 كيلو وات والتي طارت لساعات رائعة من الطيران. في عام 1981 تمكن من التغلب على القناة الإنجليزية. وفي أوروبا ، انطلق غونتر روشيلت من ألمانيا إلى السماء بطرازه الخاص سولير 1 ، المجهز بألفي ونصف ألف خلية بسعة إجمالية تبلغ حوالي 2.2 كيلو واط.

في عام 1990 ، عبر الأمريكي إريك ريموند الولايات المتحدة في سيارته Sunseeker. ومع ذلك ، فإن الرحلة التي تضمنت عشرين توقفًا استغرقت أكثر من شهرين (121 ساعة طيران) ، وكانت أطول مسافة حوالي 400 كيلومتر. وزن النموذج الطائرات فقط 89 كيلو جرام ومجهز بالسيليكون الألواح الشمسية.

في منتصف التسعينيات ، شاركت العديد من هذه الطائرات في مسابقة Berblinger في وقت واحد: واجهوا مهمة الوصول إلى ارتفاع 450 مترًا والتمسك بالطاقة الشمسية بحوالي 500 واط لكل متر مربع من الجناح. ذهبت الجائزة في عام 1996 إلى نموذج البروفيسور فويت-نيتزشمان من جامعة شتوتغارت ، الذي يمتلك جناح Icare II الخاص به جناح طاقة يبلغ 25 مترًا تبلغ مساحته 26 مترًا مربعًا. أمتار.

في عام 2001 ، تمكنت الطائرة الشمسية هيليوس التابعة لشركة AeroVironment ، المصممة خصيصًا لوكالة ناسا والتي يبلغ طول جناحيها من 70 مترًا ، من الصعود إلى ارتفاع يزيد عن 30 كيلومترًا. بعد ذلك بعامين ، وقع في منطقة مضطربة واختفى في مكان ما في المحيط الهادئ.

في عام 2005 ، أكملت طائرة صغيرة بدون طيار يبلغ طول جناحيها حوالي 5 أمتار بواسطة آلان كوكوني وشركته AC Propulsion رحلة استغرقت أكثر من 48 ساعة لأول مرة. بسبب الطاقة المتراكمة خلال النهار ، الطائرات كان قادرًا على الطيران ليلًا. أخيرًا ، في 2007-2008 ، نفذت شركة QuinetiQ الأنجلو أمريكية رحلات ناجحة لها الطائرات زفير 54 و 83 ساعة. كانت السيارة تزن حوالي 27 كجم ، وكان جناحيها 12 مترًا ، وتجاوز ارتفاع الرحلة 18 كم.

مشروع الطائرات التي تعمل بالطاقة الشمسية سولار إمبلس لم أكن لأتمكن من الخروج من حفاضات الرسومات والرسومات ، لولا طاقة بيرتراند بيكارد الدؤوبة - طبيب ومسافر ورجل أعمال وطيار حطم الأرقام القياسية. ومع ذلك ، يبدو أن الجينات قد ساعدت.

جد المبتكر أوغست بيكارد فيزيائي مشهور ، صديق لأينشتاين وماري كوري ، أحد رواد علوم الطيران تحت الماء ، مخترع أول جهاز في أعماق البحار ومنطاد الستراتوسفير. بعد التغلب على منطاد على ارتفاع 15 كيلومترًا في أوائل الثلاثينيات ، أصبح أول شخص في العالم يرى بأم عينيه انحناء سطح الأرض.

ثم تم سحب أوغست ، وبنى المخترع جهازًا في أعماق البحار ، أطلق عليه اسم غواصة الأعماق. بعد عدة غطسات مشتركة ، انجرف ابنه جاك بيكار بعيدًا عن دراسة أسرار المحيط العالمي لدرجة أنه أصبح أحد الرواد الذين زاروا قاع خندق ماريانا (عمق 11 كم). بعد ذلك ، بناءً على عمل والده ، بنى جاك أول غواصة في العالم للسائحين ، بالإضافة إلى ميزوسكاب لاستكشاف تيار الخليج.

بفضل والده ، برتراند بيكار ، المولود عام 1958 ، حظي بفرصة فريدة عندما كان طفلاً للتعرف على شخصيته الناس البارزين، في كثير من النواحي ، حدد مستقبله: الطيار السويسري الشهير هيرمان جيجر ، الذي قام معه بأول رحلة عبر جبال الألب ، الغواص القياسي جاك مايول ، الذي علمه الغوص في فلوريدا ، أحد أعمدة رواد الفضاء العالميين فيرنر فون براون ، الذي قدمه لرواد الفضاء و من قبل موظفي ناسا.

في سن السادسة عشرة ، بعد عودته من فلوريدا بعد دورة تدريبية أخرى في الغوص العميق ، قام برتراند برحلته الجوية الأولى ، حيث اكتشف طائرة شراعية معلقة. فليس من المستغرب أنه هو الذي سرعان ما أصبح أحد رواد هذه الرياضة في أوروبا. على مر السنين ، لم يصبح بيكارد مؤسسًا لاتحاد Hang Gliding السويسري ومدربًا محترفًا فحسب ، بل جرب أيضًا كل ما هو ممكن: الألعاب البهلوانية الجوية ، وإطلاق البالونات ، والقفز بالمظلات. عدة مرات أصبح بيكارد بطل أوروبا في هذه الرياضة ، وأخيراً ، كان أول من طار جبال الألب السويسرية الإيطالية على متن طائرة شراعية معلقة.

أصبحت هواية "الهواء" بشكل غير محسوس بالنسبة له أيضًا مختبرًا محترفًا. كان بيكارد مهتمًا بسلوك الأشخاص في المواقف المتطرفة ، فقد التحق بقسم الطب النفسي وبعد بضع سنوات حصل على درجة الدكتوراه في العلاج النفسي من كلية الطب بجامعة لوزان ، وبعد ذلك افتتح عيادته الخاصة. أصبحت تقنيات التنويم المغناطيسي الطبي موضوع اهتمام خاص لبرتراند: فقد تلقى المعرفة المفقودة في كل من الجامعات في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية ، وكذلك من أتباع الطاوية في جنوب شرق آسيا.

كان هذا الاهتمام هو الذي أعاد بيكارد إلى السماء. في عام 1992 ، استضافت كرايسلر تحدي كرايسلر ، وهو أول سباق منطاد عبر المحيط الأطلسي. دعا الطيار البلجيكي Wim Verstraten بيكارد كطيار مساعد - كان متأكدًا من أن وجود معالج نفسي على متن الطائرة على دراية بالتنويم المغناطيسي يمكن أن يكون ميزة جيدة على بقية الفرق. وهذا ما حدث. نجا طاقم Verstraten و Picard بسهولة من الماراثون وفازوا بالسباق التاريخي ، حيث هبطوا في إسبانيا بعد رحلة استمرت خمسة أيام لمسافة خمسة آلاف كيلومتر.

بالنسبة لبيكارد ، لم يكن الطيران مجرد وحي ، بل كان أيضًا طريقة جديدة للتفاعل مع الطبيعة. بعد 18 عامًا من الطيران الشراعي المعلق ، لديه حلم جديد - أن يطير حول العالم بدون محرك ودفة ، معتمداً على إرادة الريح.

وتحقق الحلم. حتى لو لم يكن في المحاولة الأولى. برعاية شركة الساعات السويسرية Breitling واللجنة الأولمبية الدولية. في 12 يناير 1997 ، بعد ثلاث سنوات من التحضير ، أقلع منطاد يسمى بريتلينغ أوربيتر من مطار في سويسرا ، ولكن بسبب مشاكل فنية هبط في غضون ست ساعات. أقلعت بريتلينغ أوربيتر 2 في فبراير 1998 ، لكنها فشلت مرة أخرى في الوصول إلى وجهتها. هذه المرة ، تم التوقف في بورما بعد أن رفضت السلطات الصينية منح بيكار ممرًا جويًا. كانت هذه الرحلة أطول رحلة لمنطاد الهواء الساخن في التاريخ (أكثر من تسعة أيام) ، لكن الهدف لم يتحقق بعد.

وأخيراً ، غادر المنطاد الثالث سويسرا في مارس 1999 وهبط في مصر بعد رحلة متواصلة استمرت قرابة 20 يومًا وبطول يزيد عن 45 ألف كيلومتر. في رحلته غير المسبوقة ، حطم بيكار سبعة أرقام قياسية عالمية ، وحصل على العديد من الألقاب العلمية الفخرية ودخل الموسوعة مع والده وجده الشهير.

يقع Breitling Orbiter 3 في متحف Smithsonian Air and Space Museum في الولايات المتحدة ، وقد كتب Bertrand Picard العديد من الكتب وأصبح ضيفًا مرحبًا به في العديد من المحاضرات والندوات.

في عام 2003 ، أعلنت شركة Picard التي لا تعرف الكلل عن مسعى جديد أكثر طموحًا ، يتولى إنشاء مركبة مأهولة طائرات تعمل بالطاقة الشمسيةقادرة على الدوران حول العالم بأسره. هكذا ظهر المشروع شمسيدفعة.

أصبح الطيار ورجل الأعمال السويسري أندريه بورشبيرج شريكًا لشركة Picard ومديرًا تنفيذيًا لا غنى عنه للشركة. ولد في زيورخ ، وتخرج من كلية الهندسة في المعهد الفدرالي للفنون التطبيقية في لوزان (EPFL) ، وحصل على شهادة في الإدارة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأسطوري ، ومنذ ذلك الحين اكتسب خبرة واسعة كمؤسس ومدير لمجموعة متنوعة من المشاريع التجارية. علاوة على ذلك ، مع السنوات المبكرة كان أندريه مغرمًا بالطيران - فقد درس في مدرسة القوات الجوية السويسرية وحصل على أكثر من اثني عشر ترخيصًا يمنح الحق إدارة محترفة الطائرات والمروحيات من جميع الفئات التي يمكن تخيلها.

عمل Borschberg لمدة خمس سنوات في واحدة من أكبر الشركات الاستشارية في العالم ، McKinsey ، وبعد ذلك أسس صندوق رأس المال الاستثماري الخاص به ، وأطلق شركتين عاليتي التقنية وأنشأ مؤسسة خيرية.

في عام 2003 ، في لوزان ، أجرى بيكارد وبورشبرغ دراسات أولية أكدت الجدوى الهندسية الأساسية لتنفيذ مفهوم Picard. أكدت الحسابات ما يجب إنشاؤه الطائرات على تعمل بالطاقة الشمسية ممكن من الناحية النظرية. في نوفمبر 2003 ، تم إطلاق المشروع رسميًا وبدأ تطوير النموذج الأولي.

منذ عام 2005 ، تمت محاكاة رحلات تجريبية افتراضية لطائرة نموذجية في المعهد الملكي للأرصاد الجوية في بروكسل في ظروف حقيقية في مطاري جنيف وزيورخ. المهمة الرئيسية كان حساب المسار الأمثل ، لأنه لفترة طويلة تحت الغيوم التي تحجب الشمس ، طائرة شمسية لا يمكن. وأخيرًا ، في عام 2007 ، بدأ إنتاج الطائرة.

في عام 2009 البكر HB-SIA كانت جاهزة لرحلات تجريبية. في عملية إنشاء الهيكل ، كان للمهندسين مهمتان رئيسيتان. كان من الضروري تقليل الوزن الطائرات مع تحقيق أقصى قدر من توافر الطاقة وكفاءتها في نفس الوقت. تم تحقيق الهدف الأول باستخدام ألياف الكربون المصممة خصيصًا "للحشو" والتخلص من كل ما هو غير ضروري. على سبيل المثال ، لم يكن في قمرة القيادة نظام تدفئة ، لذلك كان على بورشبيرج استخدام بدلة حرارية خاصة.

كانت القضية الرئيسية ، لأسباب أخرى ، هي مسألة الحصول على الطاقة الشمسية وتجميعها واستخدامها على النحو الأمثل. في الظهيرة النموذجية ، يستقبل كل متر مربع من سطح الأرض حوالي ألف واط ، أو 1.3 "حصان من الحرارة". 200 متر مربع من الخلايا الشمسية بكفاءة 12٪ تولد حوالي 6 كيلووات من الطاقة. هل هو كثير؟ دعنا نقول فقط ، كان الشيء نفسه تقريبًا تحت تصرف الأخوين رايت الأسطوريين في عام 1903.

سطح الجناح باسكال طائرة شمسية تم تركيب أكثر من 12 ألف خلية. يمكن أن تكون كفاءتها أعلى - على مستوى تلك الألواح المثبتة على محطة الفضاء الدولية. لكن الخلايا الأكثر كفاءة تحمل أيضًا وزنًا أكبر. في حالة انعدام الجاذبية ، لا يهم هذا (بدلاً من ذلك ، عندما يتم رفع مزارع الطاقة إلى المدار باستخدام "شاحنات" فضائية). لكن طائرة شمسيةكان على بيكارد الاستمرار في الطيران ليلاً باستخدام الطاقة المخزنة في البطاريات. وهنا لعب كل كيلوغرام لزج دورًا مهمًا. كانت الخلايا الضوئية هي التي تبين أنها أثقل مكون في السيارة (100 كيلوغرام ، أو حوالي ربع وزن الطائرة) ، لذا أصبح تحسين هذه النسبة أصعب مهمة لفريق الهندسة.

أخيرًا ، في طائرة شمسية تثبيت فريد على متن الطائرة نظام الكمبيوترتقييم جميع معلمات الرحلة وتقديم المعلومات اللازمة للطيار والطاقم الأرضي. مجموع المهندسين شمسيدفعة أثناء تنفيذ المشروع ، تم إنشاء حوالي 60 حلًا تقنيًا جديدًا في مجال المواد والطاقة الشمسية.

في عام 2010 ، بدأت أولى الرحلات التجريبية الناجحة للغاية ، وفي يوليو قام أندريه بورشبيرج برحلته التاريخية على مدار الساعة.

قال بورشبيرج بإلهام: "بحلول الصباح ، بقي حوالي 10 بالمائة من الشحن في البطاريات". - هذه نتيجة رائعة وغير متوقعة تمامًا بالنسبة لنا. حجم طائرتنا هو حجم طائرة ووزنها بقدر ما تزن السيارة ، لكنها لا تستهلك طاقة أكثر من الدراجة البخارية. هذه بداية حقبة جديدة ، وليس فقط في صناعة الطيران. لقد أظهرنا إمكانات الطاقة المتجددة: إذا استطعنا الطيران عليها ، فنحن قادرون على العديد من الأشياء الأخرى. بمساعدة التقنيات الجديدة ، يمكننا الحفاظ على مستوى معيشتنا المعتاد ، لكننا نستهلك طاقة أقل بكثير. في الوقت الحالي ، نعتمد بشكل كبير على محركات الاحتراق الداخلي وأسعار الموارد! "

HB-SIA - البيانات الفنية للنموذج الأولي

• ارتفاع الرحلة - ٨٥٠٠ م
• أكبر وزن - 1600 كجم
• سرعة الانطلاق - 70 كم / ساعة
• السرعة الدنيا - 35 كم / ساعة
• جناحيها - 63.4 م
• مساحة الجناح - 200 متر مربع
• الطول - 21.85 م
• الارتفاع - 6.4 م
• قوة محطة توليد الكهرباء - 4 × 7.35 كيلو واط
• قطر براغي محطة توليد الكهرباء - 3.5 م
• وزن البطارية - 400 كجم
• كفاءة الخلايا الشمسية (11628 بلورة مفردة) 22.5٪

هل لديها الطيران الشمسي مستقبل؟ بالطبع ، يعد بورشبرغ. في عام 1903 ، كان الأخوان رايت مقتنعين بأنه من المستحيل عبور المحيط الأطلسي بالطائرة. وبعد 25 عامًا ، تمكن تشارلز ليندبيرغ من السفر من نيويورك إلى باريس. استغرق الأمر نفس العدد من السنوات لإنشاء أول طائرة ركاب بها 100 مقعد. فريق Picard و Borschberg هو فقط في بداية الرحلة ، السرعة القصوى لنموذج العمل الأولي لا تزيد عن 70 كيلومترًا في الساعة. لكن الخطوة الأولى قد اتخذت بالفعل.

ومع ذلك، في شمسيدفعة تعرف بالفعل ما سيحدث بعد ذلك. في 2012-2013 النموذج الأولي طائرة شمسية من المقرر أن يقوم HB-SIB ، بمعداته المحدثة وضغط قمرة القيادة المستمر ، بأول رحلة حول العالم على "جناح شمسي". سيكون امتداد سطح التحميل حوالي 80 مترًا - أكثر من أي طائرة ركاب حديثة. ومن المتوقع أن تتم الرحلة على ارتفاع 12 كيلومترا. صحيح أنها لن تكون مستمرة. لتغيير طاقم الطيارين ، يلزم خمس عمليات إنزال. بعد كل شيء ، ستستغرق الرحلة بسرعة خطية منخفضة أكثر من ثلاثة إلى أربعة أيام.

مهما كان الأمر ، فإن مشروع Picard مشجع. ربما ، في غضون عقدين من الزمن ، ستتوقف شركات الطيران أخيرًا عن تكرار التعويذة المقدسة بأن النفط سينفد قريبًا. هل ستنتهي؟ هذا رائع. دعونا لا نطير على الكيروسين ، ولكن على الطاقة الشمسية!

وسأذكرك أيضًا ، واكتشف أيضًا المكعبات التي تم تشكيلها المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rf رابط المقال الذي صنعت منه هذه النسخة هو

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

الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية ليست مفاجأة اليوم. لا تزال أول رحلة تجريبية طائرات الستراتوسفير يمكن تسمية SolarStratos ، التي أقيمت في الخامس من مايو ، بأنها حدث تاريخي.

قد تسأل كيف تختلف Swiss SolarStratos السويسرية عن زملائها من الطائرات الشراعية الشمسية ، والمعروفة بالطواف حول العالم من خلال 16 عملية هبوط في السنة؟ أو من المركبة الفضائية التي تعمل بالطاقة الشمسية فيودور كونيوخوف ، من ينوي الطيران حول الأرض دون الهبوط في 120 ساعة؟

الفرق هو أن SolarStratos مصمم للارتفاعات الأعلى. إذا كان فيدور كونيوخوف يخطط لتسلق 16 كيلومترًا ، فإن طائرة الستراتوسفير السويسرية مصممة للرحلات على ارتفاع 25 كيلومترًا وما فوق. الجاذبية الصفرية ليست موجودة بعد ، لكن الخبراء يسمون هذه الطبقات من الستراتوسفير بالقرب من الفضاء بالفعل. يعتبر تطوير هذه المنطقة اتجاهاً واعداً للغاية. الحقيقة هي أنه يمكن إطلاق أقمار الاتصالات الجوية هنا ، وهي أرخص بعدة مرات من الأقمار الصناعية الفضائية. أو أقمار المراقبة الصناعية ، فهي لن توفر المال فحسب ، بل ستوفر أيضًا معلومات أكثر دقة. في الواقع ، من ارتفاع يتراوح بين 20 و 30 كيلومترًا ، من الممكن تحديد حدود حرائق الغابات بدقة أكبر ، على سبيل المثال ، من حدود حرائق الغابات من مدار قريب من الأرض (أكثر من 160 كيلومترًا).

بالمناسبة ، بدأت روسيا منذ وقت ليس ببعيد في اختبار القمر الصناعي الجوي على البطاريات الشمسية "سوفا". لكن هذه طائرة صغيرة بدون طيار تزن 12 كجم ويبلغ طول جناحيها 9 أمتار.

و SolarStratos هي أول طائرة الستراتوسفير ذات المقعدين الكاملة في العالم. يبلغ وزنها 450 كيلوغرامًا ، ويبلغ طول جسم الطائرة 8.5 مترًا ، ويبلغ طول جناحيها 25 مترًا. علاوة على ذلك ، تشغل الألواح الشمسية 22 مترًا مربعًا من السطح.

في الربيع ، منحت إدارة الطيران الفيدرالية السويسرية مدير مشروع SolarStratos رافائيل دومجان تصريحًا لاختبار الطيران. وفي أوائل شهر مايو ، قامت الطائرة المعجزة بأول رحلة لها. قام طيار الاختبار داميان هيشي ، خلال رحلة قصيرة مدتها 7 دقائق ، برفع السيارة إلى ارتفاع متواضع يبلغ 300 متر. ستبدأ الطائرة في الصعود إلى طبقة الستراتوسفير عندما يقتنع المصممون أن الجهاز يعمل بشكل مثالي.

المشكلة هي أن الطيار ليس لديه مجال للخطأ: لجعل الطائرة خفيفة قدر الإمكان ، لم يقم المهندسون بتجهيز قمرة القيادة بأنظمة للحفاظ على الضغط ودرجة الحرارة الطبيعيين. للبقاء على قيد الحياة في درجات حرارة تقل عن 56 درجة وضغط جوي أقل بعشرات ومئات المرات مما هو على سطح الأرض ، يرتدي كلا الطيارين بدلات فضائية. المثير للاهتمام: اختار السويسريون بدلة الفضاء الروسية سوكول من بين خيارات مختلفة ، فهي ليست مصممة للسير في الفضاء ، ولكنها تسمح لها بمقاومة ظروف الفضاء بين النجوم. العيب الوحيد هو عدم القدرة على استخدام المظلة في حالة الطوارئ. لذلك ، يتم فرض متطلبات متزايدة على سلامة طائرة الستراتوسفير.

قال رافائيل دومجان: "نحن مسرورون جدًا لكوننا قادرين على إظهار تقنية عاملة تسمح لنا بتحقيق أكثر من الوقود الأحفوري". - ستحل السيارات الكهربائية والشمسية محل محركات الاحتراق الداخلي من السوق في القرن الحادي والعشرين. ويمكن أن تطير طائراتنا على ارتفاع 25000 متر وهذا يفتح الباب أمام إمكانيات الطيران التجاري الكهربائي والشمسي في الفضاء القريب.

يتوقع دومجان أنه يمكن بيع الرحلات الجوية إلى طبقة الستراتوسفير للسياح.

TTX SolarStratos

• الطول - 8.5 متر
• جناحيها - 24.9 متر
• الوزن - 450 كجم
• احتياطي الحكم الذاتي - أكثر من 24 ساعة
• محرك - مروحة 4 شفرات ، قطر - 2.2 متر
• محرك - الطاقة الكهربائية 32 كيلو واط ،
• كفاءة المحرك - 90٪
• عدد الطيارين - 2
• غذاء - طاقة شمسية
• مساحة الألواح الشمسية - 22 متر مربع

عرضت شركة Titan Aerospace الأمريكية نموذجًا أوليًا للطائرة بدون طيار التي تعمل بالطاقة الشمسية ، والتي ، وفقًا للشركة المصنعة ، يمكنها البقاء في الهواء لمدة تصل إلى 5 سنوات. ستبحر هذه الوحدة على ارتفاع حوالي 20 ألف متر وتلتقط صورًا للسطح أو تعمل كقمر صناعي في الغلاف الجوي. المطورون من Titan Aerospace مستعدون لإطلاق أول طائراتهم في عام 2014. من الجدير بالذكر أن مفهومهم قد يكون له مستقبل واعد.

تقوم أقمار الفضاء التقليدية بعملها بشكل جيد اليوم ، لكن لديها عددًا من العيوب. على سبيل المثال ، الأقمار الصناعية نفسها باهظة الثمن ، كما أن إطلاقها في المدار يكلف أيضًا مبلغًا كبيرًا من المال ، علاوة على ذلك ، لا يمكن إعادتها إذا تم تشغيلها بالفعل. لكن الشركة الأمريكية "Titan Aerospace" تطرح بديلاً للأقمار الصناعية الفضائية من شأنه أن يتخلص من كل هذه المشاكل. تم تصميم مركبة جوية غير مأهولة على ارتفاعات عالية تسمى "Solara" للعمل في دور "القمر الصناعي الجوي" - أي للقيام برحلات مستقلة في الغلاف الجوي العلوي للأرض لفترة طويلة بما فيه الكفاية.

تعمل الشركة حاليًا على طرازين من الطائرات بدون طيار من طراز Solara. أولها ، Solara 50 ، يبلغ طول جناحيها 50 مترًا ، وطولها 15.5 مترًا ، ووزنها 159 كجم ، وحمولتها تصل إلى 32 كجم. يبلغ طول جناحي Solara 60 الأكثر ضخامة 60 مترًا ويمكن أن يحمل ما يصل إلى 100 كجم. الحمولة... يتم تغطية ذيل السيارة والأجنحة العلوية بـ 3 آلاف خلية شمسية ، والتي يمكن أن تولد ما يصل إلى 7 كيلوواط ساعة من الطاقة خلال النهار. على ارتفاع 20000 متر ، سيكون القمر الصناعي الجوي فوق مستوى السحب ، مما يعني أنه لن يتأثر بالعوامل الجوية. سيتم تخزين الطاقة المجمعة في بطاريات ليثيوم أيون على متن الطائرة لتشغيل المحرك والطيار الآلي وأنظمة القياس عن بعد وأجهزة الاستشعار في الليل. من المفترض أن القمر الصناعي سيكون قادرًا على العمل بشكل مستقل تمامًا ، حيث يكون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض لمدة تصل إلى 5 سنوات ، ثم يعود إلى الأرض ، بحيث يمكن إرجاع حمولته ، ويمكن تفكيك الجهاز نفسه لقطع الغيار.

يُذكر أن سرعة الإبحار للمركبة غير المأهولة ستكون حوالي 100 كم / ساعة ، وسيكون نصف قطر التشغيل أكثر من 4.5 مليون كيلومتر. وفقًا للخبراء ، ستطير الطائرة بدون طيار في الغالب في دوائر فوق منطقة معينة من سطح الأرض. تتضمن هذه التطبيقات تتبع الكائنات والمراقبة ورسم الخرائط في الوقت الفعلي ، فضلاً عن مراقبة الطقس والمحاصيل والغابات ومواقع الحوادث ، وبشكل عام تقريبًا أي مهمة يمكن لقمر صناعي تقليدي منخفض الارتفاع التعامل معها.

بالإضافة إلى كل شيء ، يقول خبراء شركة Titan Aerospace إن كل طائرة بدون طيار ستكون قادرة على توفير تغطية خلوية تبلغ 17 ألف كيلومتر مربع من سطح الأرض في وقت واحد ، مع الحفاظ على التواصل مع أكثر من 100 برج أرضي. حاليًا ، اختبر الأمريكيون بالفعل نماذج مصغرة من الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي ويأملون في إطلاق نسخ كاملة الحجم من سولارا 50 و 60 مركبة في وقت لاحق من عام 2013

بواسطة تقديرات أولية الخبراء ، فإن التصوير متعدد الأطياف لسطح الأرض باستخدام أجهزة Solara سيكلف 5 دولارات فقط لكل كيلومتر مربع: هذا أقل 7 مرات من أسعار بيانات الأقمار الصناعية بجودة مماثلة. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون مثل هذه الطائرات بدون طيار قادرة على توفير خدمات الاتصالات لمنطقة داخل دائرة نصف قطرها 30 كم ، وهو ما يمكن مقارنته تمامًا بالعاصمة الحديثة مثل لندن أو موسكو مع معظم ضواحيها. في الظروف الطبيعية على أراضي المدن الكبرى ، ليست هناك حاجة لمثل هذا النظام حتى الآن ، لكن الشركة تعتقد أن طائراتها بدون طيار يمكن أن تكون مفيدة إما في حالات الطوارئ ، أو في الدول المتخلفة. تقول شركة Titan Aerospace أن مركبات بدون طيار تهتم Solara بالفعل بشركة الكمبيوتر المعروفة Google ، والتي يمكنها استخدامها في مشروع Internet Africa الخاص بها.

اليوم ، هناك شيئان يقويان Solara كقمر صناعي في الغلاف الجوي. الأول هو ذروة رحلتها. تم تصميم الجهاز للرحلات على ارتفاع يزيد عن 20000 متر ، مما يسمح له بأن يكون عمليا فوق كل ظواهر الغلاف الجوي المحتملة. الجهاز يحوم فوق السحب والظروف الجوية المتنوعة حيث بيئة والرياح مستقرة بشكل عام ، أو على الأقل متوقعة جدًا. عند هذا الارتفاع ، يقع حوالي 45000 كيلومتر مربع من سطح الأرض على الفور في مجال رؤية الطائرة بدون طيار. لذلك المحطة الأساسية الاتصال الخلويالمثبتة على سولارا يمكن أن تحل محل 100 محطة من هذا القبيل على سطح الأرض.

الشيء الثاني المهم للغاية هو أن الجهاز يعمل بالطاقة الشمسية. جميع الأسطح التي يمكن الوصول إليها على أجنحة وذيل الطائرة بدون طيار مغطاة بألواح شمسية خاصة ، وبطاريات الليثيوم أيون مثبتة في الأجنحة. خلال النهار ، تستطيع Solara توليد كمية هائلة من الطاقة ، وهو ما يكفي لترك البطاريات في حالة شحن ، وهو ما يكفي لبقية الليل. نظرًا لأن المركبة الجوية غير المأهولة التي تعمل بالطاقة الشمسية لا تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود ، فيمكنها البقاء عالياً لمدة تصل إلى 5 سنوات. في هذا الوقت ، يمكنه إما الدوران فوق مكان واحد ، أو (إذا كنت تريد أن يقوم الجهاز برحلات لمسافات طويلة) يمكنه الطيران لمسافة تبلغ حوالي 4500000 كيلومتر بسرعة إبحار تقل قليلاً عن 60 عقدة (حوالي 111 كم / ساعة). في الوقت نفسه ، ترجع فترة الطيران التي تبلغ خمس سنوات للجهاز فقط إلى دورة حياة بعض مكوناته ، لذلك هناك جميع المتطلبات الأساسية لهذه الطائرة بدون طيار لتكون في السماء لفترة أطول.

مصادر المعلومات:
-http: //gearmix.ru/archives/4918
-http: //aenergy.ru/4126
-http: //lenta.ru/news/2013/08/19/solar
-http: //nauka21vek.ru/archives/52274

الطائرات الحقيقية التي تعمل بواسطة الألواح الشمسية موجودة بالفعل. هل من الممكن أن تصنع بيديك نفس الشيء ، أو على الأقل قريبًا من الواقع ، التناظرية ، أي نموذج طائرة يعمل بالطاقة الشمسية يكون مستقلاً تمامًا ولا يحتاج إلى إعادة شحن من التيار الكهربائي أو تغيير البطاريات. أي أنها كانت طائرة "طيران" صغيرة.

في هذا الاتجاه ، تقدم السيد ، الذي ابتكر نموذجًا متحركًا لطائرة على البطاريات الشمسية ، والتي ، للأسف ، لا يمكنها الطيران إلا بشروط ، معلقة على سلسلة ، لكن هذا الحل أيضًا مهم لمصممي لعبة الطائرات.

صنع المؤلف هذه الطائرة لابنه ، وقرر تجهيز جهاز الطيران محلي الصنع بألواح شمسية ومحرك صغير. تم استخدام مصباح ريفي منخفض الطاقة ، بتعبير أدق ، ملئه ، كمولد للكهرباء. تم تركيب لوحين من هذا القبيل على الطائرة. كان المحرك أيضًا داخل هذا المصباح ، الذي كان يقلد رفرفة أجنحة الفراشة. هذا المصباح يعمل فقط خلال النهار ، لشحنة طويلة ، نظرًا للحمل الثقيل على شكل محرك ، لم يكن مناسبًا.

في نموذج الطائرة ، يتم استخدام المحرك من المصباح لتدوير المروحة. نظرًا لحقيقة أنه تم توفير لوحين شمسيين ، فإن حتى ضوء مصباح الطاولة 40 واط يسمح للمروحة بالدوران ، وهي كبيرة جدًا بالنسبة لهذا الحجم من الطائرات. كما هو موضح في الفيديو ، نجح المحرك في تشغيل هذه المروحة عند الإمساك بها بالقرب من المصباح الكهربائي. عند الاقتراب منه ، يبدأ المسمار في التحرك ، وبالتالي يتوقف عند إزالته.

إن خط الصيد الذي ترتبط به الطائرة لا يسمح لها بالسقوط ، فهذه الآلة "الطائرة" لا يمكنها الطيران بالفعل. لأغراض الألعاب والتزيين ، تعتبر هذه الحزمة جيدة جدًا. على عكس النماذج الثابتة ، فإن مثل هذا الجهاز له ديناميكيات ، ويثير الاهتمام ، وله هالة معينة من الطاقة. إنه لمن دواعي سروري بشكل خاص أن تتحرك الطائرة بشكل مستقل تمامًا ، فلا داعي للتزود بالوقود بطريقة أو بأخرى. بطبيعة الحال ، ستعمل فقط خلال النهار. يطير بنشاط بشكل خاص على الشرفة ، حيث يوجد الكثير من الشمس. ربما تكون التهوية التي تخلقها هذه الطائرة مفيدة للنباتات التي تنمو على الشرفة في الأواني.

طائرة تعمل بالطاقة الشمسية

سيبقى صيف 2010 في تاريخ الطيران إلى الأبد. أول مأهولة طائرات تعمل بالطاقة الشمسية قام برحلة بدون توقف تدوم أكثر من يوم. نموذج فريد من نوعه طائرة شمسية HB-SIA - من بنات أفكار شركة سويسرية شمسيدفعة ورئيسها الدائم برتراند بيكار.

في رسالته المنشورة على موقع الشركة بعد الاختبارات الناجحة الطائرات لاحظ بيكارد: "حتى يومنا هذا ، لم نتمكن حقًا من الاعتماد على ثقة أي شخص. الآن يمكننا حقًا أن نظهر للعالم السياسي والاقتصادي بأكمله أن هذه التكنولوجيا تعمل ".

في الصباح الباكر من 7 يوليو بفضل الطاقة المتولدة بـ 12 ألف الخلايا الشمسيةمثبتة على جناح يبلغ طوله أكثر من 64 مترًا (يمكن مقارنته تمامًا بأبعاد طائرة إيرباص A340) ، أقلعت طائرة ذات مقعد واحد ذات مظهر غير عادي تزن طنًا ونصف طنًا من مطار بايرن (سويسرا). جلس أحد المؤسسين على دفة القيادة الدافع الشمسي، 57 عاما ، طيار ورجل أعمال سويسري أندريه بورشبيرج.

قال بعد هبوطه: "لقد كانت الرحلة الأكثر روعة في حياتي". "جلست هناك وشاهدت ارتفاع مستوى البطارية كل ساعة ، وتساءلت عما إذا كانت السعة ستستمر طوال الليل. ونتيجة لذلك ، طرت 26 ساعة بدون قطرة وقود واحدة ولا تلوث بيئي! "

الدافع الشمسي - ليس الأول طائرات تعمل بالطاقة الشمسيةمن صنع الإنسان ، لكنه أول من عبر الحدود بين النهار والليل على متنه طيار.

عارضات ازياء الطائرات الشمسية بدأت تظهر في السبعينيات من القرن الماضي مع إدخال أول خلايا كهروضوئية ميسورة التكلفة إلى السوق ، وبدأت الرحلات المأهولة في الثمانينيات. قام الفريق الأمريكي ، بقيادة بول ماكريدي ، بإنشاء تشالنجر للطاقة الشمسية بقوة 2.5 كيلو وات والتي طارت لساعات رائعة من الطيران. في عام 1981 تمكن من التغلب على القناة الإنجليزية. وفي أوروبا ، انطلق غونتر روشيلت من ألمانيا إلى السماء بطرازه الخاص سولير 1 ، المجهز بألفي ونصف ألف خلية بسعة إجمالية تبلغ حوالي 2.2 كيلو واط.

في عام 1990 ، عبر الأمريكي إريك ريموند الولايات المتحدة في سيارته Sunseeker. ومع ذلك ، فإن الرحلة التي تضمنت عشرين توقفًا استغرقت أكثر من شهرين (121 ساعة طيران) ، وكانت أطول مسافة حوالي 400 كيلومتر. وزن النموذج الطائرات فقط 89 كيلو جرام ومجهز بالسيليكون الألواح الشمسية.

في منتصف التسعينيات ، شاركت العديد من هذه الطائرات في مسابقة Berblinger في وقت واحد: واجهوا مهمة الوصول إلى ارتفاع 450 مترًا والتمسك بالطاقة الشمسية بحوالي 500 واط لكل متر مربع من الجناح. ذهبت الجائزة في عام 1996 إلى نموذج البروفيسور فويت-نيتزشمان من جامعة شتوتغارت ، الذي يمتلك جناح Icare II الخاص به جناح طاقة يبلغ 25 مترًا تبلغ مساحته 26 مترًا مربعًا. أمتار.

في عام 2001 ، تمكنت الطائرة الشمسية هيليوس التابعة لشركة AeroVironment ، المصممة خصيصًا لوكالة ناسا والتي يبلغ طول جناحيها من 70 مترًا ، من الصعود إلى ارتفاع يزيد عن 30 كيلومترًا. بعد ذلك بعامين ، وقع في منطقة مضطربة واختفى في مكان ما في المحيط الهادئ.

في عام 2005 ، أكملت طائرة صغيرة بدون طيار يبلغ طول جناحيها حوالي 5 أمتار بواسطة آلان كوكوني وشركته AC Propulsion رحلة استغرقت أكثر من 48 ساعة لأول مرة. بسبب الطاقة المتراكمة خلال النهار ، الطائرات كان قادرًا على الطيران ليلًا. أخيرًا ، في 2007-2008 ، نفذت شركة QuinetiQ الأنجلو أمريكية رحلات ناجحة لها الطائرات زفير 54 و 83 ساعة. كانت السيارة تزن حوالي 27 كجم ، وكان جناحيها 12 مترًا ، وتجاوز ارتفاع الرحلة 18 كم.

مشروع الطائرات التي تعمل بالطاقة الشمسية سولار إمبلس لم أكن لأتمكن من الخروج من حفاضات الرسومات والرسومات ، لولا طاقة بيرتراند بيكارد الذي لا يعرف الكلل - طبيب ومسافر ورجل أعمال وحامل رقم قياسي في الطيران. ومع ذلك ، يبدو أن الجينات قد ساعدت.

جد المبتكر أوغست بيكارد فيزيائي مشهور ، صديق لأينشتاين وماري كوري ، أحد رواد علوم الطيران تحت الماء ، مخترع أول جهاز في أعماق البحار ومنطاد الستراتوسفير. بعد أن تغلب على ارتفاع 15 كيلومترًا في منطاد في أوائل الثلاثينيات ، أصبح أول شخص في العالم يرى انحناء سطح الأرض بأم عينيه.

ثم تم سحب أوغست ، وبنى المخترع جهازًا في أعماق البحار ، أطلق عليه اسم غواصة الأعماق. بعد عدة غطسات مشتركة ، انجرف ابنه جاك بيكار بعيدًا عن دراسة أسرار المحيط العالمي لدرجة أنه أصبح أحد الرواد الذين زاروا قاع خندق ماريانا (عمق 11 كم). بعد ذلك ، بناءً على عمل والده ، بنى جاك أول غواصة في العالم للسائحين ، بالإضافة إلى ميزوسكاب لاستكشاف تيار الخليج.

بفضل والده ، برتراند بيكارد ، المولود في عام 1958 ، عندما كان طفلاً ، حظي بفرصة فريدة للقاء شخصيًا بأشخاص بارزين حددوا مستقبله إلى حد كبير: الطيار السويسري الشهير هيرمان جيجر ، الذي قام بأول رحلة عبر جبال الألب ، الغواص جاك مايول الذي علمه الغوص في فلوريدا ، أحد أعمدة عالم الملاحة الفضائية ويرنر فون براون ، الذي قدمه لرواد الفضاء وموظفي ناسا.

في سن السادسة عشرة ، بعد عودته من فلوريدا بعد دورة تدريبية أخرى في الغوص العميق ، قام برتراند برحلته الجوية الأولى ، حيث اكتشف طائرة شراعية معلقة. فليس من المستغرب أنه هو الذي سرعان ما أصبح أحد رواد هذه الرياضة في أوروبا. على مر السنين ، لم يصبح بيكارد مؤسسًا لاتحاد Hang Gliding السويسري ومدربًا محترفًا فحسب ، بل جرب أيضًا كل ما هو ممكن: الألعاب البهلوانية الجوية ، وإطلاق البالونات ، والقفز بالمظلات. عدة مرات أصبح بيكارد بطل أوروبا في هذه الرياضة ، وأخيراً ، كان أول من طار جبال الألب السويسرية الإيطالية على متن طائرة شراعية معلقة.

أصبحت هواية "الهواء" بشكل غير محسوس بالنسبة له أيضًا مختبرًا محترفًا. كان بيكارد مهتمًا بسلوك الأشخاص في المواقف المتطرفة ، فقد التحق بقسم الطب النفسي وبعد بضع سنوات حصل على درجة الدكتوراه في العلاج النفسي من كلية الطب بجامعة لوزان ، وبعد ذلك افتتح عيادته الخاصة. أصبحت تقنيات التنويم المغناطيسي الطبي موضوع اهتمام خاص لبرتراند: فقد تلقى المعرفة المفقودة في كل من الجامعات في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية ، وكذلك من أتباع الطاوية في جنوب شرق آسيا.

كان هذا الاهتمام هو الذي أعاد بيكارد إلى السماء. في عام 1992 ، استضافت كرايسلر أول سباق منطاد عبر المحيط الأطلسي ، أطلق عليه اسم تحدي كرايسلر. دعا الطيار البلجيكي Wim Verstraten بيكارد كطيار مساعد - كان متأكدًا من أن وجود معالج نفسي على متن الطائرة على دراية بالتنويم المغناطيسي يمكن أن يكون ميزة جيدة على بقية الفرق. وهذا ما حدث. نجا طاقم Verstraten و Picard بسهولة من الماراثون وفازوا بالسباق التاريخي ، حيث هبطوا في إسبانيا بعد رحلة استغرقت خمسة أيام لمسافة خمسة آلاف كيلومتر.

بالنسبة لبيكارد ، لم يكن الطيران مجرد وحي ، بل كان أيضًا طريقة جديدة للتفاعل مع الطبيعة. بعد 18 عامًا من الطيران الشراعي المعلق ، كان لديه حلم جديد - أن يطير حول العالم بدون محرك ودفة ، معتمداً على إرادة الريح.

وتحقق الحلم. حتى لو لم يكن في المحاولة الأولى. برعاية شركة الساعات السويسرية Breitling واللجنة الأولمبية الدولية. في 12 يناير 1997 ، بعد ثلاث سنوات من التحضير ، أقلع منطاد يسمى بريتلينغ أوربيتر من مطار في سويسرا ، ولكن بسبب مشاكل فنية هبط في غضون ست ساعات. أقلعت بريتلينغ أوربيتر 2 في فبراير 1998 ، لكنها فشلت مرة أخرى في الوصول إلى وجهتها. هذه المرة ، تم التوقف في بورما بعد أن رفضت السلطات الصينية منح بيكار ممرًا جويًا. كانت هذه الرحلة أطول رحلة لمنطاد الهواء الساخن في التاريخ (أكثر من تسعة أيام) ، لكن الهدف لم يتحقق بعد.

وأخيراً ، غادر المنطاد الثالث سويسرا في مارس 1999 وهبط في مصر بعد رحلة متواصلة استمرت قرابة 20 يومًا وبطول يزيد عن 45 ألف كيلومتر. في رحلته غير المسبوقة ، حطم بيكار سبعة أرقام قياسية عالمية ، وحصل على العديد من الألقاب العلمية الفخرية ودخل الموسوعة مع والده وجده الشهير.

يقع Breitling Orbiter 3 في متحف Smithsonian Air and Space Museum في الولايات المتحدة ، وقد كتب Bertrand Picard العديد من الكتب وأصبح ضيفًا مرحبًا به في العديد من المحاضرات والندوات.

في عام 2003 ، أعلنت شركة Picard التي لا تعرف الكلل عن مسعى جديد أكثر طموحًا ، يتولى إنشاء مركبة مأهولة طائرات تعمل بالطاقة الشمسيةقادرة على الدوران حول العالم بأسره. هكذا ظهر المشروع شمسيدفعة.

أصبح الطيار ورجل الأعمال السويسري أندريه بورشبرج شريكًا لشركة Picard ومديرًا تنفيذيًا لا يمكن الاستغناء عنه للشركة. ولد في زيورخ ، وتخرج من كلية الهندسة في المعهد الفيدرالي للفنون التطبيقية في لوزان (EPFL) ، وحصل على شهادة في الإدارة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأسطوري ، ومنذ ذلك الحين اكتسب خبرة كبيرة كمؤسس ومدير لمجموعة متنوعة من المشاريع التجارية. بالإضافة إلى ذلك ، منذ سن مبكرة ، كان أندريه مولعًا بالطيران - فقد درس في مدرسة القوات الجوية السويسرية وحصل على أكثر من عشرة تراخيص ، مما يمنح الحق في تشغيل الطائرات والمروحيات بشكل احترافي من جميع الفئات التي يمكن تصورها.

عمل Borschberg لمدة خمس سنوات في واحدة من أكبر الشركات الاستشارية في العالم ، McKinsey ، وبعد ذلك أسس صندوق رأس المال الاستثماري الخاص به ، وأطلق شركتين عاليتي التقنية وأنشأ مؤسسة خيرية.

في عام 2003 ، في لوزان ، أجرى بيكارد وبورشبرغ دراسات أولية أكدت الجدوى الهندسية الأساسية لتنفيذ مفهوم Picard. أكدت الحسابات ما يجب إنشاؤه الطائرات على تعمل بالطاقة الشمسية ممكن من الناحية النظرية. في نوفمبر 2003 ، تم إطلاق المشروع رسميًا وبدأ تطوير النموذج الأولي.

منذ عام 2005 ، تمت محاكاة رحلات تجريبية افتراضية لطائرة نموذجية في المعهد الملكي للأرصاد الجوية في بروكسل في ظروف حقيقية في مطاري جنيف وزيورخ. كانت المهمة الرئيسية هي حساب المسار الأمثل ، لأنه لفترة طويلة أن تكون تحت الغيوم التي تحجب الشمس ، طائرة شمسية لا يمكن. وأخيرًا ، في عام 2007 ، بدأ إنتاج الطائرة.

في عام 2009 البكر HB-SIA كانت جاهزة لرحلات تجريبية. في عملية إنشاء الهيكل ، كان للمهندسين مهمتان رئيسيتان. كان من الضروري تقليل الوزن الطائرات مع تحقيق أقصى قدر من توافر الطاقة وكفاءتها في نفس الوقت. تم تحقيق الهدف الأول باستخدام ألياف الكربون المصممة خصيصًا "للحشو" والتخلص من كل ما هو غير ضروري. على سبيل المثال ، لم يكن في قمرة القيادة نظام تدفئة ، لذلك كان على بورشبيرج استخدام بدلة حرارية خاصة.

كانت القضية الرئيسية ، لأسباب أخرى ، هي مسألة الحصول على الطاقة الشمسية وتجميعها واستخدامها على النحو الأمثل. في الظهيرة النموذجية ، يستقبل كل متر مربع من سطح الأرض حوالي ألف واط ، أو 1.3 "حصان من الحرارة". 200 متر مربع من الخلايا الشمسية بكفاءة 12٪ تولد حوالي 6 كيلووات من الطاقة. هل هو كثير؟ دعنا نقول فقط ، كان الشيء نفسه تقريبًا تحت تصرف الأخوين رايت الأسطوريين في عام 1903.

سطح الجناح باسكال طائرة شمسية تم تركيب أكثر من 12 ألف خلية. يمكن أن تكون كفاءتها أعلى - على مستوى تلك الألواح المثبتة على محطة الفضاء الدولية. لكن الخلايا الأكثر كفاءة تحمل أيضًا وزنًا أكبر. في حالة انعدام الجاذبية ، لا يهم هذا (بدلاً من ذلك ، عندما يتم رفع مزارع الطاقة إلى المدار باستخدام "شاحنات" فضائية). لكن طائرة شمسيةكان على بيكارد الاستمرار في الطيران ليلاً باستخدام الطاقة المخزنة في البطاريات. وهنا لعب كل كيلوغرام لزج دورًا مهمًا. كانت الخلايا الضوئية هي التي تبين أنها أثقل مكون في السيارة (100 كيلوغرام ، أو حوالي ربع وزن الطائرة) ، لذا أصبح تحسين هذه النسبة أصعب مهمة لفريق الهندسة.

أخيرًا ، في طائرة شمسية تركيب نظام كمبيوتر فريد على متن الطائرة يقوم بتقييم جميع معلمات الرحلة ويوفر المعلومات اللازمة للطيار والطاقم الأرضي. مجموع المهندسين شمسيدفعة أثناء تنفيذ المشروع ، تم إنشاء حوالي 60 حلًا تقنيًا جديدًا في مجال المواد والطاقة الشمسية.

في عام 2010 ، بدأت أولى الرحلات التجريبية الناجحة للغاية ، وفي يوليو قام أندريه بورشبيرج برحلته التاريخية على مدار الساعة.

قال بورشبيرج المتحمس: "بحلول الصباح ، بقي حوالي 10 بالمائة من الشحن في البطاريات". - هذه نتيجة رائعة وغير متوقعة تمامًا بالنسبة لنا. حجم طائرتنا هو حجم طائرة ووزنها بقدر ما تزن السيارة ، لكنها لا تستهلك طاقة أكثر من الدراجة البخارية. هذه بداية حقبة جديدة ، وليس فقط في صناعة الطيران. لقد أظهرنا إمكانات الطاقة المتجددة: إذا استطعنا الطيران عليها ، فنحن قادرون على أشياء أخرى كثيرة. بمساعدة التقنيات الجديدة ، يمكننا الحفاظ على مستوى معيشتنا المعتاد ، لكننا نستهلك طاقة أقل بكثير. في الوقت الحالي ، نعتمد بشكل كبير على محركات الاحتراق الداخلي وأسعار الموارد! "

HB-SIA - البيانات الفنية للنموذج الأولي

• ارتفاع الرحلة - ٨٥٠٠ م
• أكبر وزن - 1600 كجم
• سرعة الانطلاق - 70 كم / ساعة
• السرعة الدنيا - 35 كم / ساعة
• جناحيها - 63.4 م
• مساحة الجناح - 200 متر مربع
• الطول - 21.85 م
• الارتفاع - 6.4 م
• طاقة محطة توليد الكهرباء - 4 × 7.35 كيلو واط
• قطر براغي محطة توليد الكهرباء - 3.5 م
• وزن البطارية - 400 كجم
• كفاءة الخلايا الشمسية (11628 بلورة مفردة) 22.5٪

هل لديها الطيران الشمسي مستقبل؟ بالطبع ، يعد بورشبرغ. في عام 1903 ، كان الأخوان رايت مقتنعين بأنه من المستحيل عبور المحيط الأطلسي بالطائرة. وبعد 25 عامًا ، تمكن تشارلز ليندبيرغ من السفر من نيويورك إلى باريس. استغرق الأمر نفس العدد من السنوات لإنشاء أول طائرة ركاب بها 100 مقعد. فريق Picard و Borschberg موجود فقط في بداية الرحلة ، السرعة القصوى لنموذج العمل الأولي لا تزيد عن 70 كيلومترًا في الساعة. لكن الخطوة الأولى قد اتخذت بالفعل.

ومع ذلك، في شمسيدفعة تعرف بالفعل ما سيحدث بعد ذلك. في 2012-2013 النموذج الأولي طائرة شمسية من المقرر أن يقوم HB-SIB ، بمعداته المحدثة وضغط قمرة القيادة المستمر ، بأول رحلة حول العالم على "جناح شمسي". سيكون امتداد سطح التحميل حوالي 80 مترًا - أكثر من أي طائرة ركاب حديثة. ومن المتوقع أن تتم الرحلة على ارتفاع 12 كيلومترا. صحيح أنها لن تكون مستمرة. لتغيير طاقم الطيارين ، يلزم خمس عمليات إنزال. بعد كل شيء ، ستستغرق الرحلة بسرعة خطية منخفضة أكثر من ثلاثة إلى أربعة أيام.

مهما كان الأمر ، فإن مشروع Picard مشجع. ربما ، في غضون عقدين من الزمن ، ستتوقف شركات الطيران أخيرًا عن تكرار التعويذة المقدسة بأن النفط سينفد قريبًا. هل ستنتهي؟ هذا رائع. دعونا لا نطير على الكيروسين ، ولكن على الطاقة الشمسية!