Sunseeker Duo ist das schnellste und geräumigste solarbetriebene Flugzeug der Welt. Helle Aussichten Solarbetriebenes Segelflugzeug

12. Mai 2013

Der Sommer 2010 wird für immer in die Luftfahrtgeschichte eingehen. Zuerst bemannt Flugzeug zu solarbetrieben machte einen Nonstop-Flug, der mehr als einen Tag dauerte. Einzigartiger Prototyp SOLARFLUGZEUG HB-SIA ist die Idee eines Schweizer Unternehmens SolarImpuls und sein ständiger Präsident Bertrand Piccard.

In seiner Nachricht, die nach erfolgreichen Tests auf der Website des Unternehmens veröffentlicht wurde Flugzeug Picard bemerkte: „Bis zu diesem Tag konnten wir nicht wirklich auf das Vertrauen von irgendjemandem zählen. Jetzt können wir der gesamten politischen und wirtschaftlichen Welt wirklich zeigen, dass diese Technologie funktioniert.“

Am frühen Morgen des 7. Juli dank der von 12.000 erzeugten Energie Solarzellen, installiert auf einem mehr als 64 Meter langen Flügel (ziemlich vergleichbar mit den Abmessungen des Airbus A340-Verkehrsflugzeugs), startete ein ungewöhnlich aussehendes eineinhalb Tonnen schweres einsitziges Flugzeug vom Flugplatz in Payerne (Schweiz). Einer der Gründer, der 57-jährige Schweizer Pilot und Geschäftsmann Andre Borschberg, stand an der Spitze.

„Es war der großartigste Flug meines Lebens“, sagte er nach der Landung. „Ich saß einfach da und sah zu, wie der Akkustand jede Stunde anstieg, und fragte mich, ob die Kapazität die ganze Nacht reichen würde. Und so bin ich 26 Stunden lang ohne einen einzigen Tropfen Treibstoff und ohne Umweltverschmutzung geflogen!“

Nicht zuerst solarbetriebenes Flugzeug, von Menschenhand gebaut, aber der erste, der mit einem Piloten an Bord die Grenze zwischen Tag und Nacht überquerte.

Modelle SOLARFLUGZEUG begann in den 1970er Jahren mit der Markteinführung der ersten erschwinglichen Photovoltaikzellen und in den 80er Jahren begannen bemannte Flüge. Ein amerikanisches Team unter der Leitung von Paul McCready entwickelte das 2,5-kW-Solar-Challenger-Flugzeug, das beeindruckende mehrstündige Flüge absolvierte. 1981 gelang ihm die Überquerung des Ärmelkanals. Und in Europa stieg Gunter Rohelt aus Deutschland mit seinem eigenen Modell Solair 1 in die Lüfte, ausgestattet mit zweieinhalbtausend Zellen mit einer Gesamtleistung von rund 2,2 kW.

1990 durchquerte der Amerikaner Eric Raymond mit seiner Sunseeker die Vereinigten Staaten. Allerdings dauerte die Reise mit zwanzig Zwischenstopps mehr als zwei Monate (121 Flugstunden), und der längste Abschnitt war etwa 400 Kilometer lang. Modell gewogen Flugzeug nur 89 Kilogramm und war mit Silizium ausgestattet Solarplatten.

Mitte der 90er Jahre nahmen mehrere ähnliche Flugzeuge am Berblinger-Wettbewerb teil: Sie standen vor der Aufgabe, eine Höhe von 450 Metern zu erreichen und dabei mit Sonnenenergie von etwa 500 W pro Quadratmeter Flügel zu überleben. Der Preis ging 1996 an das Modell von Professor Voight-Nietzschmann von der Universität Stuttgart, dessen Icare II über einen 25 Meter langen Energieflügel mit einer Fläche von 26 Quadratmetern verfügte. Meter.

Im Jahr 2001 gelang es der speziell für die NASA entwickelten Solardrohne Helios von AeroVironment mit einer Flügelspannweite von mehr als 70 Metern, eine Höhe von mehr als 30 Kilometern zu erreichen. Zwei Jahre später geriet er in Turbulenzen und verschwand irgendwo im Pazifischen Ozean.

Im Jahr 2005 absolvierte eine kleine Drohne mit einer Flügelspannweite von etwa 5 Metern von Alan Cocconi und seiner Firma AC Propulsion erstmals erfolgreich einen Flug von mehr als 48 Stunden Dauer. Aufgrund der tagsüber angesammelten Energie Flugzeug war auch zum Nachtflug fähig. Schließlich führte das angloamerikanische Unternehmen QuinetiQ in den Jahren 2007-2008 erfolgreiche Flüge durch Flugzeug Zephyr für 54 und 83 Stunden. Das Auto wog etwa 27 kg, die Flügelspannweite betrug 12 m und die Flughöhe überstieg 18 km.

Projekt Solarbetriebenes Flugzeug Solar Impulse Ohne die Energie des unermüdlichen Bertrand Piccard – Arzt, Reisender, Geschäftsmann und Rekordflieger – wäre ich kaum aus dem Strudel der Zeichnungen und Skizzen herausgekommen. Es scheint jedoch, dass auch Gene geholfen haben.

Der Großvater des Erfinders, Auguste Picard, war ein berühmter Physiker, ein Freund von Einstein und Marie Curie, einer der Pioniere der Luftfahrt und Unterwasserwissenschaft, der Erfinder des ersten Tiefseefahrzeugs und Stratosphärenballons. Nachdem er Anfang der 1930er Jahre mit einem Heißluftballon eine 15 Kilometer hohe Höhe überwunden hatte, war er der erste Mensch auf der Welt, der mit eigenen Augen die Krümmung der Erdoberfläche sah.

Dann wurde Auguste abgerissen und der Erfinder baute ein Tiefseefahrzeug, das er Bathyscaphe nannte. Nach mehreren gemeinsamen Tauchgängen entwickelte sein Sohn Jacques Piccard eine solche Leidenschaft für die Erforschung der Geheimnisse der Weltmeere, dass er zu einem der Pioniere wurde, die den Grund des Marianengrabens (Tiefe 11 km) besuchten. Anschließend baute Jacques auf der Grundlage der Arbeit seines Vaters das weltweit erste U-Boot für Touristen sowie eine Mesolandschaft zur Erkundung des Golfstroms.

Dank seines Vaters hatte der 1958 geborene Bertrand Piccard die einmalige Gelegenheit, ihn persönlich kennenzulernen außenstehende Leute, der seine Zukunft maßgeblich bestimmte: der berühmte Schweizer Rettungspilot Hermann Geiger, mit dem er den ersten Flug über die Alpen unternahm, der Rekordtaucher Jacques Mayol, der ihm in Florida das Tauchen beibrachte, eine der Säulen der Weltkosmonautik, Wernher von Braun, der ihn Astronauten und NASA-Mitarbeitern vorstellte.

Im Alter von 16 Jahren, als Bertrand nach einem weiteren Praktikum im Tiefseetauchen aus Florida zurückkehrte, unternahm er seine erste Flugreise und entdeckte dabei einen Drachenflieger. Kein Wunder, dass er es war, der bald zu einem der Pioniere dieser Sportart in Europa wurde. Jahre später wurde Picard nicht nur Gründer des Schweizerischen Drachenflieger-Verbandes und professioneller Ausbilder, sondern versuchte auch alles Mögliche: Luftakrobatik, Heißluftballonfahren, Fallschirmspringen. Picard wurde mehrfach Europameister in diesem Sport und schliesslich überflog er als Erster die schweizerisch-italienischen Alpen mit einem motorisierten Drachenflieger.

Unmerklich wurde das „luftige“ Hobby für ihn auch zum professionellen Labor. Picard interessierte sich für das Verhalten von Menschen in Extremsituationen, trat in die Abteilung für Psychiatrie ein und promovierte einige Jahre später an der medizinischen Fakultät der Universität Lausanne im Bereich Psychotherapie, woraufhin er seine eigene Praxis eröffnete. Von besonderem Interesse waren für Bertrand die Techniken der medizinischen Hypnose: Das fehlende Wissen erlangte er sowohl an Universitäten in Europa und den USA als auch bei Anhängern des Taoismus in Südostasien.

Es war dieses Interesse, das Picard zurück in die Lüfte brachte. 1992 veranstaltete Chrysler das erste Transatlantikrennen überhaupt. Luftballons, genannt Chrysler Challenge. Der belgische Flieger Wim Verstraaten lud Picard als Co-Piloten ein – er war sich sicher, dass es ein großer Vorteil gegenüber anderen Teams sein könnte, einen Psychotherapeuten an Bord zu haben, der sich mit Hypnose auskennt. Und so geschah es. Die Crew aus Verstraten und Picard meisterte den Marathon problemlos und gewann das historische Rennen, indem sie nach einem fünftägigen Flug über fünftausend Kilometer in Spanien landete.

Für Picard war das Fliegen nicht nur eine Offenbarung, sondern auch eine neue Art der Interaktion mit der Natur. Nach 18 Jahren Drachenfliegen hatte er einen neuen Traum: ohne Motor und Ruder um die ganze Welt zu fliegen und sich dabei auf den Willen des Windes zu verlassen.

Und der Traum wurde wahr. Auch wenn nicht beim ersten Versuch. Sponsoren waren der Schweizer Uhrenhersteller Breitling und das Internationale Olympische Komitee. Am 12. Januar 1997 startete nach dreijähriger Vorbereitung ein Ballon namens Breitling Orbiter von einem Flugplatz in der Schweiz, landete jedoch aufgrund technischer Probleme innerhalb von sechs Stunden. Breitling Orbiter 2 startete im Februar 1998, erreichte aber erneut nicht sein Ziel. Diesmal erfolgte der Stopp in Burma, nachdem die chinesischen Behörden sich geweigert hatten, Picard einen Luftkorridor zur Verfügung zu stellen. Dieser Flug war die längste Ballonfahrt der Geschichte (mehr als neun Tage), doch das Ziel wurde immer noch nicht erreicht.

Schließlich verließ der dritte Ballon im März 1999 die Schweiz und landete nach einem ununterbrochenen Flug von fast 20 Tagen und über 45.000 Kilometern in Ägypten. Auf seiner beispiellosen Reise brach Piccard sieben Weltrekorde, erhielt mehrere wissenschaftliche Ehrentitel und wurde zusammen mit seinem berühmten Vater und Großvater in Enzyklopädien aufgenommen.

Der Breitling Orbiter 3 war im Smithsonian Air and Space Museum in den Vereinigten Staaten untergebracht, und Bertrand Piccard schrieb mehrere Bücher und war ein gern gesehener Gast bei zahlreichen Vorträgen und Seminaren.

Im Jahr 2003 kündigte der unermüdliche Picard ein neues, noch ehrgeizigeres Unterfangen an und übernahm die Schaffung eines bemannten Flugzeugs solarbetriebene Flugzeuge, fähig, um den ganzen Globus zu fliegen. So entstand das Projekt SolarImpuls.

Picards Partner und unersetzlicher CEO des Unternehmens war der Schweizer Pilot und Geschäftsmann Andre Borschberg. Er wurde in Zürich geboren, schloss sein Ingenieurstudium an der Eidgenössischen Polytechnischen Hochschule Lausanne (EPFL) ab, erhielt einen Abschluss in Management vom legendären Massachusetts Institute of Technology und hat seitdem umfangreiche Erfahrungen als Gründer und Manager verschiedenster Unternehmen gesammelt Projekte. Darüber hinaus mit frühe Jahre Andre liebte die Luftfahrt – er studierte an der Schule der Schweizer Luftwaffe und erhielt Dutzende Lizenzen, die ihm das Recht verliehen professionelles Management Flugzeuge und Hubschrauber aller erdenklichen Kategorien.

Borschberg arbeitete fünf Jahre lang bei einem der weltweit größten Beratungsunternehmen, McKinsey, danach gründete er seinen eigenen Risikofonds, gründete zwei High-Tech-Unternehmen und gründete eine gemeinnützige Stiftung.

Im Jahr 2003 führten Picard und Borschberg in Lausanne Vorstudien durch, die die grundsätzliche technische Machbarkeit der Umsetzung von Picards Konzept bestätigten. Berechnungen bestätigten die Erstellung Flugzeug An solarbetrieben theoretisch möglich. Im November 2003 wurde das Projekt offiziell gestartet und mit der Prototypenentwicklung begonnen.

Seit 2005 simuliert das Königliche Institut für Meteorologie in Brüssel virtuelle Probeflüge eines Modellflugzeugs unter realen Bedingungen auf den Flughäfen Genf und Zürich. Die Hauptaufgabe Es gab eine Berechnung der optimalen Route, da Sie lange Zeit unter den Wolken sein werden, die die Sonne bedecken. SOLARFLUGZEUG konnte nicht. Und schließlich begann im Jahr 2007 die Produktion des Flugzeugs.

Im Jahr 2009 Erstgeborener HB-SIA war bereit für Testflüge. Bei der Erstellung des Entwurfs standen die Ingenieure vor zwei Hauptaufgaben. Es galt, das Gewicht zu minimieren Flugzeug bei gleichzeitig maximaler Stromverfügbarkeit und Effizienz. Durch den Einsatz wurde das erste Ziel erreicht Kohlefaser, speziell entwickelte „Füllung“ und indem alles Unnötige entfernt wird. Beispielsweise verfügte das Cockpit nicht über eine Heizung, sodass Borschberg einen speziellen Thermoanzug verwenden musste.

Das Hauptproblem ist aus offensichtlichen Gründen die Frage der Gewinnung, Speicherung und optimalen Nutzung von Sonnenenergie geworden. An einem typischen Nachmittag erhält jeder Quadratmeter der Erdoberfläche etwa tausend Watt oder 1,3 „PS“ Wärme. 200 Quadratmeter Fotozellen mit 12 % Wirkungsgrad erzeugen etwa 6 Kilowatt Energie. Ist das zu viel? Sagen wir einfach, dass den legendären Gebrüdern Wright im Jahr 1903 etwa die gleiche Menge zur Verfügung stand.

Pa Flügeloberfläche SOLARFLUGZEUG Mehr als 12.000 Zellen wurden installiert. Ihre Effizienz könnte höher sein – auf dem Niveau derjenigen Panels, die auf der ISS installiert sind. Doch effizientere Zellen haben auch mehr Gewicht. In der Schwerelosigkeit spielt dies keine Rolle (vielmehr, wenn Energieparks mithilfe von Weltraum-„Lastwagen“ in die Umlaufbahn gebracht werden). Jedoch SOLARFLUGZEUG Picara musste nachts mit der in den Batterien gespeicherten Energie weiterfliegen. Und hier spielte jedes zusätzliche Kilogramm eine entscheidende Rolle. Die Solarzellen erwiesen sich als die schwerste Komponente der Maschine (100 Kilogramm oder etwa ein Viertel des Flugzeuggewichts), daher wurde die Optimierung dieses Verhältnisses zur schwierigsten Aufgabe für das Ingenieurteam.

Endlich weiter SOLARFLUGZEUG ein einzigartiges Onboard installiert Computersystem, der alle Flugparameter auswertet und bereitstellt notwendige Informationen der Pilot sowie das Bodenpersonal. Insgesamt Ingenieure SolarImpuls Während der Projektumsetzung entstanden rund 60 neue technologische Lösungen im Bereich Materialien und Solarenergie.

Im Jahr 2010 begannen die ersten und sehr erfolgreichen Testflüge und bereits im Juli absolvierte Andre Borschberg seinen historischen Rund-um-die-Uhr-Flug.

„Am Morgen waren die Batterien noch etwa zehn Prozent geladen“, sagte ein begeisterter Borschberg. „Das ist ein wunderbares und völlig unerwartetes Ergebnis für uns.“ Unser Flugzeug hat die Größe eines Verkehrsflugzeugs und wiegt so viel wie ein Auto, verbraucht aber nicht mehr Energie als ein Moped. Dies ist der Beginn einer neuen Ära, nicht nur in der Luftfahrtindustrie. Wir haben das Potenzial erneuerbarer Energien gezeigt: Wenn wir damit fliegen können, können wir viele andere Dinge tun. Mit Hilfe neuer Technologien können wir es uns leisten, unseren gewohnten Lebensstandard aufrechtzuerhalten, verbrauchen aber deutlich weniger Energie. Schließlich sind wir immer noch zu sehr auf Motoren angewiesen Verbrennungs und Preise für Ressourcen!“

HB-SIA- technische Daten des Prototyps

Flughöhe - 8.500 m
Maximales Gewicht - 1.600 kg
Reisegeschwindigkeit - 70 km/h
Mindestgeschwindigkeit - 35 km/h
Spannweite - 63,4 m
Flügelfläche - 200 qm
Länge - 21,85 m
Höhe - 6,4 m
Leistung Kraftwerk— 4×7,35 kW
Der Durchmesser der Kraftwerksschnecken beträgt 3,5 m
Batteriegewicht - 400 kg
Wirkungsgrad von Solarzellen (11.628 Einkristalle) – 22,5 %

Tut Solare Luftfahrt Zukunft? Natürlich verspricht Borschberg. 1903 waren die Gebrüder Wright davon überzeugt, dass es unmöglich sei, den Atlantik mit dem Flugzeug zu überqueren. Und 25 Jahre später gelang Charles Lindbergh der Flug von New York nach Paris. Ebenso viele Jahre dauerte es, bis das erste Verkehrsflugzeug mit 100 Sitzplätzen entstand. Das Team aus Picard und Borschberg steht erst am Anfang der Reise, die Höchstgeschwindigkeit des funktionsfähigen Prototyps beträgt nicht mehr als 70 Kilometer pro Stunde. Doch der erste Schritt ist bereits getan.

Allerdings in SolarImpuls schon wissen, was als nächstes passieren wird. 2012-2013 ein Prototyp SOLARFLUGZEUG Mit aktualisierter Ausrüstung und konstantem Kabinendruck soll die HB-SIB die erste Weltumrundung mit einem Solarflügel antreten. Die Spannweite der Auftriebsfläche wird etwa 80 Meter betragen – mehr als bei jedem modernen Verkehrsflugzeug. Der Flug soll in einer Höhe von 12 Kilometern stattfinden. Es stimmt, es wird nicht kontinuierlich sein. Ein Crewwechsel von zwei Piloten erfordert fünf Landungen. Immerhin wird der Flug mit noch geringer linearer Geschwindigkeit mehr als drei bis vier Tage dauern.

Wie dem auch sei, Picards Projekt weckt Optimismus. Vielleicht werden die Fluggesellschaften in ein paar Jahrzehnten endlich aufhören, das sakramentale Mantra zu wiederholen, dass „das Öl bald zur Neige gehen wird“. Wird es enden? Das ist also großartig. Wir fliegen nicht mit Kerosin, sondern mit Solarenergie!

Und ich werde Sie auch daran erinnern und herausfinden, aus welchen Würfeln es besteht Der Originalartikel ist auf der Website InfoGlaz.rf Link zum Artikel, aus dem diese Kopie erstellt wurde -

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

Heutzutage werden Sie niemanden mehr mit solarbetriebenen Geräten überraschen. Dennoch der erste Testflug einer Stratosphäre SolarStratos-Flugzeuge Die am 5. Mai stattfindende Konferenz zur Solarenergie kann als bedeutendes Ereignis bezeichnet werden.

Wie unterscheidet sich dieser Schweizer SolarStratos von seinem Kollegen, einem Solargleiter, der für seine Weltumrundung mit 16 Landungen in einem Jahr bekannt ist? Oder vom solarbetriebenen Apparat von Fedor Konyukhov, der damit in 120 Stunden ohne Landung um die Erde fliegen will?

Der Unterschied besteht darin, dass SolarStratos für größere Höhen konzipiert ist. Wenn Fedor Konyukhov einen Aufstieg in 16 Kilometer Höhe plant, ist das Schweizer Stratosphärenflugzeug für Flüge in einer Höhe von 25 Kilometern und mehr ausgelegt. Schwerelosigkeit herrscht dort zwar noch nicht, doch Experten bezeichnen diese Schichten der Stratosphäre bereits als weltraumnah. Die Entwicklung dieses Gebiets wird als sehr angesehen vielversprechende Richtung. Tatsache ist, dass man hier atmosphärische Kommunikationssatelliten starten kann, die um ein Vielfaches billiger sind als Weltraumsatelliten. Oder Überwachungssatelliten, sie sparen nicht nur Geld, sondern liefern auch genauere Informationen. Denn aus einer Höhe von 20-30 Kilometern lassen sich beispielsweise die Grenzen eines Waldbrandes genauer bestimmen als aus einer erdnahen Umlaufbahn (über 160 km).

Übrigens hat Russland vor nicht allzu langer Zeit damit begonnen, den solarbetriebenen Atmosphärensatelliten Sova zu testen. Dabei handelt es sich jedoch um eine kleine Drohne mit einem Gewicht von 12 Kilogramm und einer Flügelspannweite von 9 Metern.

Und SolarStratos ist das weltweit erste vollwertige zweisitzige Stratosphärenflugzeug. Es wiegt 450 Kilogramm, die Rumpflänge beträgt 8,5 Meter, die Flügelspannweite beträgt 25 Meter. Darüber hinaus sind 22 Quadratmeter Fläche mit Solarpaneelen belegt.

Im Frühjahr erteilte das Eidgenössische Zivilluftfahrtamt dem SolarStratos-Projektleiter Rafael Domian die Erlaubnis, Flugtests durchzuführen. Und Anfang Mai absolvierte das Wunderflugzeug seinen Erstflug. Testpilot Damian Hichier brachte das Gerät während eines kurzen 7-minütigen Fluges auf eine bescheidene Höhe von 300 Metern. Das Flugzeug wird in die Stratosphäre aufsteigen, wenn die Konstrukteure davon überzeugt sind, dass das Gerät einwandfrei funktioniert.

Das Problem ist, dass der Pilot kein Recht hat, einen Fehler zu machen: Um das Flugzeug so leicht wie möglich zu machen, haben die Ingenieure die Kabine nicht mit Systemen zur Aufrechterhaltung von Normaldruck und -temperatur ausgestattet. Um bei einer Temperatur von minus 56 Grad und einem zehn- bis hundertmal niedrigeren Luftdruck als auf der Erdoberfläche zu überleben, zogen beide Piloten Raumanzüge an. Das Interessante: Die Schweizer wählten unter verschiedenen Optionen den russischen Raumanzug „Falcon“, der nicht für Weltraumspaziergänge gedacht ist, aber dafür sorgt, dass er den Bedingungen des interstellaren Weltraums standhält. Das einzig Negative ist die Unfähigkeit, im Notfall einen Fallschirm zu benutzen. Daher werden erhöhte Anforderungen an die Sicherheit eines Stratosphärenflugzeugs gestellt.

„Wir freuen uns sehr, dass wir eine funktionierende Technologie demonstrieren können, mit der wir mehr erreichen können als mit Geräten, die fossile Brennstoffe nutzen“, sagte Rafael Domyan. — Elektro- und Solarautos werden im 21. Jahrhundert Verbrennungsmotoren vom Markt verdrängen. Und unsere Flugzeuge können in Höhen von 25.000 Metern fliegen, was die Tür zu kommerziellen Möglichkeiten der elektrischen und solaren Luftfahrt im nahen Weltraum öffnet.

Domyan hofft, dass Flüge in die Stratosphäre an Touristen verkauft werden können.

TTX SolarStratos

Länge – 8,5 Meter
Spannweite – 24,9 Meter
Gewicht – 450 Kilogramm
Autonomiereserve – mehr als 24 Stunden
Antrieb – 4-Blatt-Propeller, Durchmesser – 2,2 Meter
Motor – elektrische Energie 32 kW,
Motorwirkungsgrad – 90 %
Anzahl der Piloten – 2
Strom – Solarenergie
Solarbatteriefläche – 22 Quadratmeter

Das amerikanische Unternehmen Titan Aerospace demonstrierte einen Prototyp seines solarbetriebenen UAV, das laut Hersteller bis zu 5 Jahre in der Luft bleiben kann. Dieses Gerät wird in einer Höhe von etwa 20.000 Metern fliegen und die Oberfläche fotografieren oder als atmosphärischer Satellit fungieren. Entwickler von Titan Aerospace sind bereit, 2014 ihr erstes Flugzeug zu fliegen. Es ist erwähnenswert, dass ihr Konzept eine vielversprechende Zukunft haben könnte.

Herkömmliche Weltraumsatelliten kommen ihren Aufgaben heute recht gut nach, weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So sind beispielsweise die Satelliten selbst recht teuer, auch der Transport in die Erdumlaufbahn kostet viel Geld und außerdem können sie nicht zurückgegeben werden, wenn sie bereits in Betrieb genommen wurden. Doch das amerikanische Unternehmen Titan Aerospace entwickelt eine Alternative zu Weltraumsatelliten, die von all diesen Problemen frei ist. Das unbemannte Höhenflugzeug namens Solara soll als „Atmosphärensatellit“ fungieren, also längere Zeit autonom in den oberen Schichten der Erdatmosphäre fliegen.

Das Unternehmen arbeitet derzeit an zwei Modellen der Solara-Drohne. Die erste von ihnen, Solara 50, hat eine Flügelspannweite von 50 Metern, eine Länge von 15,5 Metern, ein Gewicht von 159 kg und eine Nutzlast von bis zu 32 kg. Die massivere Solara 60 hat eine Flügelspannweite von 60 Metern und kann bis zu 100 kg tragen. Nutzlast. Das Heck des Geräts und die oberen Flügel sind mit 3.000 Solarzellen bedeckt, die es ermöglichen, tagsüber bis zu 7 kWh Energie zu erzeugen. In seiner Reiseflughöhe von 20.000 Metern befindet sich der Atmosphärensatellit über der Wolkenhöhe und wird daher nicht von Wetterfaktoren beeinflusst. Die gesammelte Energie wird in Lithium-Ionen-Batterien an Bord gespeichert, um den Motor, den Autopiloten, Telemetriesysteme und Sensoren nachts mit Strom zu versorgen. Es wird davon ausgegangen, dass der atmosphärische Satellit völlig autonom arbeiten kann, bis zu fünf Jahre in den oberen Schichten der Erdatmosphäre bleibt und dann zur Erde zurückkehrt, sodass seine Nutzlast und das Gerät selbst zurückgegeben werden können für Ersatzteile zerlegt werden.

Es wird berichtet, dass die Reisegeschwindigkeit des unbemannten Fahrzeugs etwa 100 km/h betragen wird und der Einsatzradius mehr als 4,5 Millionen Kilometer betragen wird. Laut Experten wird die Drohne überwiegend im Kreis über einem bestimmten Bereich der Erdoberfläche fliegen. Zu diesen Anwendungen gehören Objektverfolgung, Überwachung, Echtzeitkartierung und Überwachung von Wetter, Ernten, Wäldern, Unfallstellen und praktisch jeder Aufgabe, die ein normaler Satellit in geringer Höhe bewältigen kann.

Darüber hinaus sagen Experten von Titan Aerospace, dass jede Drohne in der Lage sein wird, gleichzeitig 17.000 Quadratkilometer der Erdoberfläche zellular abzudecken und die Kommunikation mit mehr als 100 Bodentürmen aufrechtzuerhalten. Derzeit haben die Amerikaner bereits kleinere Modelle atmosphärischer Satelliten getestet und hoffen, später im Jahr 2013 Vollversionen der Solara 50- und 60-Geräte herausbringen zu können.

Von vorläufige Schätzungen Experten zufolge wird die multispektrale Bildgebung der Erdoberfläche mit Solara-Geräten nur 5 US-Dollar pro Quadratkilometer kosten: Das ist sofort siebenmal niedriger als die Preise für Satellitendaten vergleichbarer Qualität. Darüber hinaus können solche Drohnen Kommunikationsdienste in einem Umkreis von 30 km bereitstellen, was durchaus mit einer modernen Metropole wie London oder Moskau mit den meisten Vororten vergleichbar ist. IN normale Bedingungen In Megastädten besteht noch kein Bedarf für ein solches System, das Unternehmen ist jedoch davon überzeugt, dass seine Drohnen sowohl in Notsituationen als auch in unterentwickelten Ländern nützlich sein können. Titan Aerospace sagt, dass ihre unbemannte Fahrzeuge Solara hat sich bereits für den berühmten Computerkonzern Google interessiert, der sie als Teil davon nutzen kann eigenes Projekt Internet Afrika.

Der Einsatz mobiler Höhenfahrzeuge (Ballons oder Flugzeuge) zur Weiterleitung von Funksignalen wurde schon vor längerer Zeit vorgeschlagen, aber praktischer Nutzen Diese Idee wurde durch den Mangel an geeigneten Energiequellen behindert. Die Batterien waren zu schwer und die Solarmodule nicht effizient genug. Die ersten mit Solarpaneelen ausgestatteten Versuchsflugzeuge wurden in den 1990er Jahren von der NASA entworfen und gebaut. Damals erhielten diese Flugzeuge die inoffizielle Bezeichnung „Atmosphärensatelliten“.

Vorerst festigen zwei Dinge Solara als atmosphärischen Satelliten. Der erste ist die Flughöhe. Das Gerät ist für den Flug in einer Höhe von mehr als 20.000 Metern ausgelegt und kann damit nahezu alle möglichen atmosphärischen Phänomene übertreffen. Das Gerät hängt über den Wolken und verschiedenen Wetterbedingungen, wo Umgebung und die Winde neigen dazu, ziemlich stabil oder zumindest sehr vorhersehbar zu sein. In dieser Höhe fallen etwa 45.000 Quadratkilometer der Erdoberfläche sofort in das Sichtfeld der Drohne. Daher die Basisstation Mobilfunkkommunikation, installiert auf Solara, könnte 100 solcher Stationen auf der Erdoberfläche ersetzen.

Der zweite sehr wichtige Punkt ist, dass das Gerät mit Solarenergie betrieben wird. Alle zugänglichen Flächen an den Flügeln und am Heck der Drohne sind mit speziellen Solarpaneelen abgedeckt, in den Flügeln sind Lithium-Ionen-Batterien montiert. Tagsüber ist Solara in der Lage, eine beeindruckende Energiemenge zu erzeugen, die ausreicht, um die Batterien für den Rest der Nacht aufgeladen zu halten. Da die solarbetriebene Drohne nicht aufgetankt werden muss, kann sie bis zu 5 Jahre in der Luft bleiben. Zu diesem Zeitpunkt kann es entweder über einem Ort kreisen oder (wenn Sie möchten, dass das Gerät Langstreckenflüge durchführt) eine Distanz von etwa 4.500.000 Kilometern mit einer Reisegeschwindigkeit von knapp 60 Knoten (ca. 111 km/h) zurücklegen. H). Gleichzeitig wird die fünfjährige Fluglebensdauer des Geräts nur durch den Lebenszyklus einiger seiner Komponenten bestimmt, sodass alle Voraussetzungen dafür gegeben sind, dass diese Drohne viel länger am Himmel ist.

Wichtig ist auch die Rückgabefähigkeit des Gerätes. Wenn etwas schief geht, können Sie es jederzeit zurückgeben und so die Nutzlast und das Gerät schützen. Auch Solara verspricht, deutlich günstiger zu sein als klassische Satelliten, obwohl der Hersteller es nicht eilig hat, Preise für sein neues Produkt bekannt zu geben. Einführung ähnlicher Geräte in Massenproduktion eröffnet neue Möglichkeiten für die Menschheit wie das regionale Internet oder Google Maps mit Echtzeit-Kartendarstellung. Gleichzeitig markiert das Erscheinen der Solara-Drohne nicht das Ende der Ära der Weltraumsatelliten, bietet uns aber eine Auswahl weiterer Alternativen.

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

Es gibt bereits echte Flugzeuge, die mit Solarpaneelen betrieben werden. Ist es möglich, mit eigenen Händen dasselbe oder zumindest ein realitätsnahes Analogon zu bauen, also ein solarbetriebenes Flugzeugmodell, das völlig autonom wäre und kein Aufladen am Stromnetz oder Batteriewechsel erfordert? Das heißt, es handelt sich um ein kleines „fliegendes“ Exemplar.

Der Meister ist in diese Richtung vorangekommen, indem er ein bewegliches Modell eines solarbetriebenen Flugzeugs geschaffen hat, das leider nur bedingt fliegen kann, da es an einem Faden aufgehängt ist. Diese Lösung ist jedoch für Konstrukteure von Spielzeugflugzeugen von gewissem Interesse.

Der Autor baute dieses Flugzeug für seinen Sohn, nachdem er beschlossen hatte, sein selbstgebautes Fluggerät mit Sonnenkollektoren und einem kleinen Motor auszustatten. Als Stromgenerator diente eine Landlampe mit geringer Leistung bzw. deren Füllung. Im Flugzeug wurden zwei solcher Panels installiert. Auch in dieser Lampe befand sich der Motor, der den Flügelschlag eines Schmetterlings nachahmte. Diese Lampe funktionierte nur tagsüber, für eine lange Ladung war sie aufgrund der hohen Belastung durch einen Motor nicht geeignet.

Im Flugzeugmodell wird der Motor der Lampe zum Drehen des Propellers verwendet. Dank der Installation von zwei Solarpaneelen ermöglicht bereits das Licht einer 40-Watt-Tischlampe die Drehung des für die Größe des Flugzeugs recht großen Propellers. Wie im Video gezeigt, treibt der Motor diese Schraube erfolgreich an, wenn er nahe an die Glühbirne gehalten wird. Bei Annäherung beginnt die Schraube sich zu bewegen und beim Wegbewegen stoppt sie dementsprechend.

Die Angelschnur, an der das Flugzeug befestigt ist, verhindert, dass es herunterfällt; dieses „Flugzeug“ wird tatsächlich nicht fliegen können. Für Spiel- und Dekorationszwecke eignet sich diese Kombination recht gut. Im Gegensatz zu statischen Modellen ist ein solches Gerät dynamisch, weckt Interesse und hat eine gewisse energetische Aura. Besonders schön ist, dass sich das Flugzeug völlig autonom bewegt, es ist keinerlei Nachtanken erforderlich. Natürlich funktioniert es nur tagsüber. Besonders aktiv fliegt er auf dem Balkon, wo es viel Sonne gibt. Wahrscheinlich ist die Belüftung, die diese Ebene schafft, für Pflanzen, die in Töpfen auf dem Balkon wachsen, nützlich.

Flugzeug mit Sonnenkollektorenantrieb

Der Sommer 2010 wird für immer in die Luftfahrtgeschichte eingehen. Zuerst bemannt solarbetriebenes Flugzeug machte einen Nonstop-Flug, der mehr als einen Tag dauerte. Einzigartiger Prototyp SOLARFLUGZEUG HB-SIA ist die Idee eines Schweizer Unternehmens SolarImpuls und sein ständiger Präsident Bertrand Piccard.

Am frühen Morgen des 7. Juli dank der von 12.000 erzeugten Energie Solarzellen, installiert auf einem mehr als 64 Meter langen Flügel (ziemlich vergleichbar mit den Abmessungen des Airbus A340-Verkehrsflugzeugs), startete ein ungewöhnlich aussehendes eineinhalb Tonnen schweres einsitziges Flugzeug vom Flugplatz in Payerne (Schweiz). Einer der Gründer stand an der Spitze Sonnenimpuls, 57-jähriger Schweizer Pilot und Geschäftsmann Andre Borschberg.

Sonnenimpuls- Nicht zuerst solarbetriebenes Flugzeug, von Menschenhand gebaut, aber der erste, der mit einem Piloten an Bord die Grenze zwischen Tag und Nacht überquerte.

Der Großvater des Erfinders, Auguste Picard, ist ein berühmter Physiker, ein Freund von Einstein und Marie Curie, einer der Pioniere der Luftfahrt und Unterwasserwissenschaft, der Erfinder des ersten Tiefseefahrzeugs und Stratosphärenballons. Nachdem er Anfang der 1930er Jahre mit einem Heißluftballon eine 15 Kilometer hohe Höhe überwunden hatte, war er der erste Mensch auf der Welt, der mit eigenen Augen die Krümmung der Erdoberfläche sah.

Dank seines Vaters hatte der 1958 geborene Bertrand Piccard als Kind die einmalige Gelegenheit, herausragende Menschen persönlich kennenzulernen, die seine Zukunft maßgeblich bestimmten: den berühmten Schweizer Rettungsflieger Hermann Geiger, mit dem er den ersten Flug über die Alpen unternahm, Rekord Der bahnbrechende Taucher Jacques Mayol, der ihm das Tauchen in Florida beibrachte, einer der Pfeiler der Weltastronautik, Wernher von Braun, der ihn Astronauten und NASA-Mitarbeitern vorstellte.

Es war dieses Interesse, das Picard zurück in die Lüfte brachte. Im Jahr 1992 organisierte Chrysler das erste transatlantische Heißluftballonrennen, die Chrysler Challenge. Der belgische Flieger Wim Verstraaten lud Picard als Co-Piloten ein – er war sich sicher, dass es ein großer Vorteil gegenüber anderen Teams sein könnte, einen Psychotherapeuten an Bord zu haben, der sich mit Hypnose auskennt. Und so geschah es. Die Crew aus Verstraten und Picard meisterte den Marathon problemlos und gewann das historische Rennen, indem sie nach einem fünftägigen Flug über fünftausend Kilometer in Spanien landete.

Picards Partner und unersetzlicher CEO des Unternehmens war der Schweizer Pilot und Geschäftsmann Andre Borschberg. Er wurde in Zürich geboren, schloss sein Ingenieurstudium an der Eidgenössischen Polytechnischen Hochschule Lausanne (EPFL) ab, erhielt einen Abschluss in Management vom legendären Massachusetts Institute of Technology und hat seitdem umfangreiche Erfahrungen als Gründer und Manager verschiedenster Unternehmen gesammelt Projekte. Darüber hinaus interessierte sich Andre schon in jungen Jahren für die Luftfahrt – er studierte an der Schule der Schweizer Luftwaffe und erhielt mehr als ein Dutzend Lizenzen, die zum professionellen Fliegen von Flugzeugen und Helikoptern aller erdenklichen Kategorien berechtigten.

Seit 2005 simuliert das Königliche Institut für Meteorologie in Brüssel virtuelle Probeflüge eines Modellflugzeugs unter realen Bedingungen auf den Flughäfen Genf und Zürich. Die Hauptaufgabe bestand darin, die optimale Route zu berechnen, denn lange Zeit unter den Wolken zu sein, die die Sonne bedecken, SOLARFLUGZEUG konnte nicht. Und schließlich begann im Jahr 2007 die Produktion des Flugzeugs.

Im Jahr 2009 Erstgeborener HB-SIA war bereit für Testflüge. Bei der Erstellung des Entwurfs standen die Ingenieure vor zwei Hauptaufgaben. Es galt, das Gewicht zu minimieren Flugzeug bei gleichzeitig maximaler Stromverfügbarkeit und Effizienz. Das erste Ziel wurde durch die Verwendung von Kohlefaser, einer speziell entwickelten „Füllung“ und dem Verzicht auf alle unnötigen Dinge erreicht. Beispielsweise verfügte das Cockpit nicht über eine Heizung, sodass Borschberg einen speziellen Thermoanzug verwenden musste.

Endlich weiter SOLARFLUGZEUG ein einzigartiges Bordcomputersystem installiert, das alle Flugparameter auswertet und sowohl dem Piloten als auch dem Bodenpersonal die notwendigen Informationen zur Verfügung stellt. Insgesamt Ingenieure SolarImpuls Während der Projektumsetzung entstanden rund 60 neue technologische Lösungen im Bereich Materialien und Solarenergie.

Im Jahr 2010 begannen die ersten und sehr erfolgreichen Testflüge und bereits im Juli absolvierte Andre Borschberg seinen historischen Rund-um-die-Uhr-Flug.

„Am Morgen waren die Batterien noch etwa zehn Prozent geladen“, sagte ein begeisterter Borschberg. „Das ist ein wunderbares und völlig unerwartetes Ergebnis für uns.“ Unser Flugzeug hat die Größe eines Verkehrsflugzeugs und wiegt so viel wie ein Auto, verbraucht aber nicht mehr Energie als ein Moped. Dies ist der Beginn einer neuen Ära, nicht nur in der Luftfahrtindustrie. Wir haben das Potenzial erneuerbarer Energien gezeigt: Wenn wir damit fliegen können, können wir viele andere Dinge tun. Mit Hilfe neuer Technologien können wir es uns leisten, unseren gewohnten Lebensstandard aufrechtzuerhalten, verbrauchen aber deutlich weniger Energie. Schließlich sind wir immer noch zu abhängig von Verbrennungsmotoren und Ressourcenpreisen!“

HB-SIA– technische Daten des Prototyps

Flughöhe - 8.500 m
Maximales Gewicht - 1.600 kg
Reisegeschwindigkeit - 70 km/h
Mindestgeschwindigkeit - 35 km/h
Spannweite - 63,4 m
Flügelfläche - 200 qm
Länge - 21,85 m
Höhe - 6,4 m
Kraftwerksleistung - 4×7,35 kW
Der Durchmesser der Kraftwerksschnecken beträgt 3,5 m
Batteriegewicht - 400 kg
Wirkungsgrad von Solarzellen (11.628 Einkristalle) – 22,5 %