12 de mayo de 2013

El verano de 2010 pasará a la historia de la aviación para siempre. Primero tripulado aviones de energía solar Hizo un vuelo sin escalas que duró más de un día. Prototipo único AVIÓN SOLAR HB-SIA: creación de una empresa suiza SolarImpulso y su presidente permanente Bertrand Picard.

En su mensaje publicado en el sitio web de la empresa después de pruebas exitosas. aeronave Picard señaló: “Hasta el día de hoy, no podíamos contar con la confianza de nadie. Ahora realmente podemos mostrarle a todo el mundo político y económico que esta tecnología funciona ".

En la madrugada del 7 de julio, gracias a la energía generada por 12 mil células solaresinstalado en un ala de más de 64 metros de longitud (bastante comparable a las dimensiones del Airbus A340), un avión monoplaza de aspecto inusual que pesaba una tonelada y media despegó del aeródromo de Payern (Suiza). Al timón estaba uno de los fundadores, el piloto y empresario suizo Andre Borschberg, de 57 años.

“Fue el vuelo más asombroso de mi vida”, comentó después de aterrizar. “Simplemente me senté allí y miré el nivel de la batería subir cada hora y me pregunté si habría suficiente capacidad para toda la noche. ¡Y como resultado, volé 26 horas sin una sola gota de combustible y sin contaminación ambiental! "

No es el primero aviones de energía solar, construido por el hombre, pero el primero en cruzar la frontera entre el día y la noche con un piloto a bordo.

Modelos AVIONES SOLARES comenzó a aparecer en la década de 1970 con la introducción de las primeras células fotovoltaicas asequibles en el mercado, y los vuelos tripulados comenzaron en la década de los 80. Un equipo estadounidense dirigido por Paul McCready creó un Solar Challenger de 2,5 kW que voló impresionantes horas de vuelo. En 1981 logró superar el Canal de la Mancha. Y en Europa, Gunter Rochelt de Alemania se lanzó a los cielos en su propio modelo Solair 1, equipado con dos mil quinientas células con una capacidad total de unos 2,2 kW.

En 1990, el estadounidense Eric Raymond cruzó Estados Unidos en su Sunseeker. Sin embargo, el viaje con veinte escalas tomó más de dos meses (121 horas de vuelo), y el tramo más largo fue de unos 400 kilómetros. Pesó el modelo aeronave solo 89 kilogramos y estaba equipado con silicio paneles solares.

A mediados de los años 90, varios de estos aviones participaron a la vez en la competencia de Berblinger: se enfrentaron a la tarea de alcanzar una altitud de 450 metros y resistir la energía solar de unos 500 vatios por metro cuadrado de ala. El premio en 1996 fue para el modelo del profesor Vojt-Nietzschmann de la Universidad de Stuttgart, cuyo Icare II tenía un ala de energía de 25 metros con un área de 26 metros cuadrados. metros.

En 2001, el dron solar Helios de AeroVironment, diseñado específicamente para la NASA y con una envergadura de más de 70 metros, pudo ascender a una altitud de más de 30 kilómetros. Dos años después, cayó en una zona de turbulencia y desapareció en algún lugar del Océano Pacífico.

En 2005, un pequeño dron con una envergadura de unos 5 metros de Alan Kokkoni y su empresa AC Propulsion completó con éxito un vuelo de más de 48 horas por primera vez. Debido a la energía acumulada durante el día, aeronave También era capaz de realizar vuelos nocturnos. Finalmente, en 2007-2008, la empresa angloamericana QuinetiQ realizó exitosos vuelos de su aeronave Zephyr, con una duración de 54 y 83 horas. El vehículo pesaba unos 27 kg, la envergadura era de 12 my la altitud de vuelo excedía los 18 km.

Proyecto avión de energía solar Solar Impulse Difícilmente hubiera podido salir del pañal de los dibujos y bocetos, si no fuera por la energía del incansable Bertrand Picard, médico, viajero, hombre de negocios y aviador que batió récords. Sin embargo, los genes también parecen haber ayudado.

El abuelo del innovador Auguste Picard fue un físico famoso, amigo de Einstein y Marie Curie, uno de los pioneros de la aviación y la ciencia submarina, inventor del primer aparato de aguas profundas y globo estratosférico. Habiendo superado en globo aerostático Con 15 kilómetros de altura a principios de los años 30, se convirtió en la primera persona en el mundo en ver con sus propios ojos la curvatura de la superficie terrestre.

Entonces Auguste fue derribado y el inventor construyó un aparato de aguas profundas, al que llamó batiscafo. Después de varias inmersiones conjuntas, su hijo Jacques Picard se dejó llevar por el estudio de los secretos del Océano Mundial que se convirtió en uno de los pioneros que visitó el fondo de la Fosa de las Marianas (11 km de profundidad). Luego, basándose en el trabajo de su padre, Jacques construyó el primer submarino del mundo para turistas, así como un mesoescapo para explorar la Corriente del Golfo.

Gracias a su padre, Bertrand Picard, quien nació en 1958, tuvo una oportunidad única de conocerse personalmente desde niño. gente sobresaliente, de muchas maneras determinó su futuro: el famoso piloto-rescate suizo Hermann Geiger, con quien hizo el primer vuelo a través de los Alpes, el buceador récord Jacques Mayol, quien le enseñó a bucear en Florida, uno de los pilares de la astronáutica mundial Werner von Braun, quien le presentó a los astronautas y a los empleados de la NASA.

A la edad de 16 años, regresando de Florida después de otro curso práctico de buceo profundo, Bertrand hizo su primer viaje aéreo y descubrió un ala delta. No es de extrañar que fuera él quien pronto se convirtió en uno de los pioneros de este deporte en Europa. A lo largo de los años, Picard no solo se convirtió en el fundador de la Federación Suiza de Ala Delta y en un instructor profesional, sino que también intentó todo lo que fue posible: acrobacias aéreas, lanzamiento de globos, paracaidismo. Varias veces Picard se convirtió en el campeón de Europa en este deporte, finalmente, fue el primero en volar los Alpes suizo-italianos en un ala delta a motor.

Imperceptiblemente, el hobby del "aire" se convirtió para él también en un laboratorio profesional. Interesado en el comportamiento de las personas en situaciones extremas, Picard ingresó en el departamento de psiquiatría y unos años más tarde se doctoró en psicoterapia en la Facultad de Medicina de la Universidad de Lausana, tras lo cual abrió su propia práctica. Las técnicas de hipnosis médica se convirtieron en un tema de especial interés para Bertrand: recibió el conocimiento faltante tanto en universidades de Europa y Estados Unidos, como de seguidores del taoísmo en el sudeste asiático.

Fue este interés lo que hizo que Picard volviera al cielo. En 1992, Chrysler organizó el Chrysler Challenge, la primera carrera de globos transatlántica de la historia. El aviador belga Wim Verstraten invitó a Picard como copiloto; estaba seguro de que tener un psicoterapeuta a bordo con conocimientos de hipnosis podría ser una buena ventaja sobre el resto de equipos. Y así sucedió. La tripulación de Verstraten y Picard sobrevivió fácilmente al maratón y ganó la histórica carrera, aterrizando en España después de un vuelo de cinco días de cinco mil kilómetros.

Para Picard, volar no fue solo una revelación, sino también una nueva forma de interactuar con la naturaleza. Después de 18 años de vuelo en ala delta, tiene un nuevo sueño: volar alrededor del mundo sin motor ni timón, confiando en la voluntad del viento.

Y el sueño se hizo realidad. Incluso si no es en el primer intento. Patrocinado por el relojero suizo Breitling y el Comité Olímpico Internacional. El 12 de enero de 1997, después de tres años de preparación, un globo llamado Breitling Orbiter despegó de un aeródromo en Suiza, pero debido a problemas técnicos aterrizó en seis horas. El Breitling Orbiter 2 despegó en febrero de 1998, pero nuevamente perdió su destino. Esta vez, la escala tuvo lugar en Birmania después de que las autoridades chinas se negaran a otorgarle a Piccard un corredor aéreo. Este vuelo fue el viaje en globo aerostático más largo de la historia (más de nueve días), pero el objetivo aún no se logró.

Finalmente, el tercer globo salió de Suiza en marzo de 1999 y aterrizó en Egipto después de un vuelo continuo de casi 20 días y una longitud de más de 45 mil kilómetros. En su viaje sin precedentes, Picard rompió siete récords mundiales, ganó varios títulos científicos honoríficos y entró en la enciclopedia junto con su famoso padre y abuelo.

Breitling Orbiter 3 se encuentra en el Smithsonian Air and Space Museum en los Estados Unidos, y Bertrand Picard ha escrito varios libros y se ha convertido en un invitado bienvenido en numerosas conferencias y seminarios.

En 2003, el infatigable Picard anunció un nuevo esfuerzo aún más ambicioso, asumiendo la creación de un aviones de energía solarcapaz de dar la vuelta al mundo entero. Así apareció el proyecto SolarImpulso.

El piloto y empresario suizo Andre Borschberg se convirtió en socio de Picard y director ejecutivo insustituible de la empresa. Nacido en Zúrich, se graduó de la Facultad de Ingeniería del Instituto Politécnico Federal de Lausana (EPFL), recibió un título en administración del legendario Instituto de Tecnología de Massachusetts y desde entonces ha acumulado una vasta experiencia como fundador y gerente de una amplia variedad. de proyectos empresariales. Además, con primeros años A Andre le gustaba la aviación: estudió en la escuela de la Fuerza Aérea Suiza y recibió más de una docena de licencias que otorgan el derecho gestión profesional aviones y helicópteros de todas las categorías imaginables.

Borschberg trabajó durante cinco años en una de las empresas de consultoría más grandes del mundo, McKinsey, después de lo cual fundó su propio fondo de riesgo, lanzó dos empresas de alta tecnología y creó una fundación benéfica.

En 2003, en Lausana, Picard y Borschberg realizaron estudios preliminares que confirmaron la viabilidad de ingeniería fundamental de implementar el concepto de Picard. Los cálculos confirmaron qué crear aeronave en funciona con energía solar teóricamente posible. En noviembre de 2003, el proyecto se lanzó oficialmente y comenzó el desarrollo del prototipo.

Desde 2005, se han simulado vuelos de prueba virtuales de un modelo de avión en el Real Instituto de Meteorología de Bruselas en condiciones reales en los aeropuertos de Ginebra y Zúrich. La tarea principal fue el cálculo de la ruta óptima, porque durante mucho tiempo estar bajo las nubes que tapan el sol, AVIÓN SOLAR no pude. Y finalmente, en 2007, comenzó la producción del avión.

En 2009, el primogénito HB-SIA estaba listo para vuelos de prueba. En el proceso de creación de una estructura, los ingenieros tenían dos tareas principales. Era necesario minimizar el peso aeronave mientras que al mismo tiempo logra la máxima disponibilidad y eficiencia de energía. El primer objetivo se logró mediante el uso de fibra de carbono, un "relleno" especialmente diseñado y eliminando todo lo innecesario. Por ejemplo, la cabina no tenía sistema de calefacción, por lo que Borshberg tuvo que usar un traje térmico especial.

El principal, por otras razones, fue el tema de la obtención, acumulación y uso óptimo de la energía solar. En un mediodía típico, cada metro cuadrado de la superficie terrestre recibe alrededor de mil vatios, o 1,3 "caballos de fuerza de calor". 200 metros cuadrados de células solares con un 12% de eficiencia generan alrededor de 6 kilovatios de energía. ¿Es esto mucho? Digamos que casi lo mismo estaba a disposición de los legendarios hermanos Wright en 1903.

Pa superficie del ala AVIÓN SOLAR se instalaron más de 12 mil celdas. Su eficiencia podría ser aún mayor, al nivel de los paneles que están instalados en la ISS. Pero las células más eficientes también tienen más peso. En gravedad cero, esto no importa (más bien, cuando las granjas de energía se ponen en órbita utilizando "camiones" espaciales). pero AVIÓN SOLARPicard tuvo que seguir volando de noche, aprovechando la energía almacenada en las baterías. Y aquí cada kilogramo pegajoso jugó un papel fundamental. Fueron las fotocélulas las que resultaron ser el componente más pesado del automóvil (100 kilogramos, o aproximadamente una cuarta parte del peso de la aeronave), por lo que optimizar esta relación se convirtió en la tarea más difícil para el equipo de ingeniería.

Finalmente, en AVIÓN SOLAR instaló un a bordo único sistema informáticoevaluar todos los parámetros de vuelo y proporcionar la información necesaria al piloto y al personal de tierra. Un total de ingenieros SolarImpulso en el transcurso de la implementación del proyecto, hemos creado alrededor de 60 nuevas soluciones tecnológicas en el campo de los materiales y la energía solar.

En 2010, comenzaron los primeros y muy exitosos vuelos de prueba, y en julio Andre Borschberg realizó su histórico vuelo las 24 horas.

“Por la mañana, aproximadamente el 10 por ciento de la carga permanecía en las baterías”, dijo entusiasmado Borschberg. - Este es un resultado maravilloso y completamente inesperado para nosotros. Nuestro avión es del tamaño de un avión y pesa tanto como un automóvil, pero no consume más energía que un ciclomotor. Este es el comienzo de una nueva era, y no solo en la industria de la aviación. Hemos demostrado el potencial de la energía renovable: si podemos volar con ella, entonces somos capaces de muchas otras cosas. Con la ayuda de las nuevas tecnologías, podemos permitirnos mantener nuestro estándar de vida habitual, pero consumimos mucha menos energía. Después de todo, hasta ahora dependemos demasiado de los motores de combustión interna y los precios de los recursos ".

HB-SIA - datos técnicos del prototipo

• Altitud de vuelo - 8500 m
• El mayor peso - 1600 kg
• Velocidad de crucero: 70 km / h
• Velocidad mínima - 35 km / h
• Envergadura - 63,4 m
• Área del ala - 200 metros cuadrados
• Eslora - 21,85 m
• Altura - 6,4 m
• Poder planta de energía - 4 × 7,35 kW
• Diámetro de los tornillos de la central eléctrica: 3,5 m
• Peso de la batería: 400 kg
• La eficiencia de las células solares (11628 monocristales) - 22,5%

Tiene aviación solar ¿futuro? Por supuesto, Borschberg promete. En 1903, los hermanos Wright estaban convencidos de que era imposible cruzar el Atlántico en avión. Y 25 años después, Charles Lindbergh logró volar de Nueva York a París. Se necesitaron la misma cantidad de años para crear el primer avión de pasajeros de 100 asientos. El equipo de Picard y Borschberg está solo al comienzo del viaje, la velocidad máxima del prototipo de trabajo no es más de 70 kilómetros por hora. Pero ya se ha dado el primer paso.

Sin embargo, en SolarImpulso ya sé lo que pasará a continuación. En prototipo 2012-2013 AVIÓN SOLAR El HB-SIB, con equipo actualizado y presión constante en la cabina, está listo para hacer su primer viaje alrededor del mundo en un "ala solar". La luz de la superficie de apoyo será de unos 80 metros, más que la de cualquier avión de pasajeros moderno. Se espera que el vuelo tenga lugar a una altitud de 12 kilómetros. Es cierto que no será continuo. Se necesitarán cinco aterrizajes para cambiar la tripulación de dos pilotos. Después de todo, el vuelo con una velocidad lineal aún baja llevará más de tres o cuatro días.

Sea como fuere, el proyecto de Picard es alentador. Quizás, en un par de décadas, las aerolíneas finalmente dejarán de repetir el mantra sacramental de que el petróleo se acabará pronto. ¿Terminará? Eso es genial. ¡No vuelemos con queroseno, sino con energía solar!

Y también te recordaré y también descubriré de qué cubos se formó. El artículo original está en el sitio. InfoGlaz.rf El enlace al artículo del que se hizo esta copia es

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

Los dispositivos que funcionan con energía solar no son una sorpresa hoy en día. Sigue siendo el primer vuelo de prueba avión estratosférico SolarStratos, que tuvo lugar el 5 de mayo, se puede llamar un evento histórico.

Puede preguntarse en qué se diferencia este Swiss SolarStratos de su primo planeador solar, conocido por dar la vuelta al mundo con 16 aterrizajes en un año. ¿O de la nave espacial impulsada por energía solar Fyodor Konyukhov, que tiene la intención de volar alrededor de la Tierra sin aterrizar en 120 horas?

La diferencia es que SolarStratos está diseñado para alturas más altas. Si Fedor Konyukhov planea escalar 16 kilómetros, el avión estratosférico suizo está diseñado para vuelos a una altitud de 25 kilómetros o más. La gravedad cero aún no existe, pero los expertos llaman a estas capas de la estratosfera que ya están cerca del espacio. El desarrollo de esta área se considera una dirección muy prometedora. El hecho es que aquí se pueden lanzar satélites de comunicación atmosférica, que son varias veces más baratos que los espaciales. O satélites de observación, no solo ahorrarán dinero, sino que también proporcionarán información más precisa. De hecho, desde una altitud de 20-30 kilómetros, es posible determinar con mayor precisión, por ejemplo, los límites de un incendio forestal que desde una órbita cercana a la tierra (más de 160 km).

Por cierto, no hace mucho tiempo Rusia comenzó a probar el satélite atmosférico con baterías solares "SOVA". Pero este es un pequeño dron que pesa 12 kilogramos y una envergadura de 9 metros.

Y SolarStratos es el primer avión estratosférico biplaza completo del mundo. Pesa 450 kilogramos, el fuselaje mide 8,5 metros de largo y la envergadura es de 25 metros. Además, los paneles solares ocupan 22 metros cuadrados de superficie.

En la primavera, la Administración Federal de Aviación de Suiza otorgó al gerente del proyecto SolarStratos, Rafael Domjan, un permiso de prueba de vuelo. Y a principios de mayo, el avión milagroso realizó su primer vuelo. El piloto de pruebas Damian Hishe, durante un breve vuelo de 7 minutos, elevó el dispositivo a una modesta altura de 300 metros. El avión comenzará a ascender a la estratosfera cuando los diseñadores estén convencidos de que el aparato funciona perfectamente.

El problema es que el piloto no tiene margen de error: para aligerar al máximo el avión, los ingenieros no equiparon la cabina con sistemas para mantener la presión y la temperatura normales. Para sobrevivir a temperaturas de menos 56 grados y una presión atmosférica decenas y cientos de veces más baja que en la superficie de la Tierra, ambos pilotos usan trajes espaciales. Lo interesante: los suizos eligieron el traje espacial ruso Sokol entre diferentes opciones, no está destinado a caminatas espaciales, pero le permite soportar las condiciones del espacio interestelar. El único inconveniente es la imposibilidad de utilizar un paracaídas en caso de emergencia. Por lo tanto, se imponen mayores requisitos a la seguridad de una aeronave estratosférica.

Estamos muy contentos de poder demostrar una tecnología funcional que puede lograr más que los combustibles fósiles ”, dijo Rafael Domjan. - Los coches eléctricos y solares expulsarán del mercado a los motores de combustión interna en el siglo XXI. Y nuestros aviones pueden volar a una altitud de 25.000 metros y esto abre la puerta a las posibilidades de la aviación eléctrica y solar comercial en el espacio cercano.

Domjan espera que los vuelos a la estratosfera se puedan vender a los turistas.

TTX SolarStratos

• Longitud - 8,5 metros
• Envergadura: 24,9 metros
• Peso - 450 kilogramos
• Reserva de autonomía - más de 24 horas
• Accionamiento: hélice de 4 palas, diámetro: 2,2 metros
• Motor - energia electrica 32kW,
• Eficiencia del motor: 90%
• Número de pilotos - 2
• Alimentos - energía solar
• Área del panel solar - 22 metros cuadrados

La empresa estadounidense Titan Aerospace ha demostrado un prototipo de su UAV con energía solar, que, según el fabricante, podrá permanecer en el aire hasta por 5 años. Esta unidad navegará a una altitud de unos 20 mil metros y tomará fotografías de la superficie o actuará como un satélite atmosférico. Los desarrolladores de Titan Aerospace están listos para lanzar su primer avión al aire en 2014. Vale la pena señalar que su concepto puede tener un futuro prometedor.

Los satélites espaciales tradicionales están haciendo su trabajo bastante bien hoy, pero tienen una serie de desventajas. Por ejemplo, los satélites en sí son bastante caros, su puesta en órbita también cuesta una cantidad considerable de dinero, además, no se pueden devolver si ya se han puesto en funcionamiento. Pero la empresa estadounidense "Titan Aerospace" está ideando una alternativa a los satélites espaciales que eliminará todos estos problemas. Un vehículo aéreo no tripulado a gran altitud llamado "Solara" está diseñado para funcionar como un "satélite atmosférico", es decir, para realizar vuelos autónomos en la atmósfera superior de la Tierra durante un tiempo bastante largo.

Actualmente, la empresa está trabajando en dos modelos de drones Solara. El primero de ellos, el Solara 50, tiene una envergadura de 50 metros, su longitud es de 15,5 metros, su peso es de 159 kg y su carga útil es de hasta 32 kg. El Solara 60 más masivo tiene una envergadura de 60 metros y puede transportar hasta 100 kg. carga útil... La cola del vehículo y las alas superiores están cubiertas con 3 mil células solares, que pueden generar hasta 7 kWh de energía por día. A su altitud de crucero de 20.000 metros, el satélite atmosférico estará por encima del nivel de las nubes, lo que significa que no se verá afectado por factores meteorológicos. La energía recolectada se almacenará en baterías de iones de litio a bordo para alimentar el motor, el piloto automático, los sistemas de telemetría y los sensores durante la noche. Se supone que el satélite atmosférico podrá funcionar de forma completamente autónoma, estando en las capas superiores de la atmósfera terrestre hasta por 5 años, y luego volver a la tierra, de modo que su carga útil pueda ser devuelta, y el propio aparato pueda ser desmontado para repuestos.

Se informa que la velocidad de crucero del vehículo no tripulado será de unos 100 km / h, y el radio operativo será de más de 4,5 millones de kilómetros. Según los expertos, el dron volará principalmente en círculos sobre un área determinada de la superficie de la tierra. Dichas aplicaciones incluyen seguimiento de objetos, vigilancia, mapeo en tiempo real, así como monitoreo del clima, cultivos, bosques, sitios de incidentes y, en general, casi cualquier tarea que pueda manejar un satélite ordinario de baja altitud.

Además, los expertos de Titan Aerospace aseguran que cada dron podrá brindar una cobertura celular de 17 mil kilómetros cuadrados de la superficie terrestre a la vez, manteniendo comunicación con más de 100 torres terrestres. Actualmente, los estadounidenses ya han probado modelos reducidos de satélites atmosféricos y esperan lanzar versiones de tamaño completo de los vehículos Solara 50 y 60 más adelante en 2013.

Por estimaciones preliminares expertos, la obtención de imágenes multiespectrales de la superficie terrestre utilizando satélites Solara costará sólo $ 5 por kilómetro cuadrado: esto es 7 veces más bajo que los precios de datos satelitales de calidad comparable. Además, dichos drones podrán proporcionar servicios de comunicación al área dentro de un radio de 30 km, lo que es bastante comparable a una metrópolis moderna como Londres o Moscú con la mayoría de sus suburbios. EN condiciones normales en el territorio de las megalópolis, todavía no hay necesidad de un sistema de este tipo, pero la compañía cree que sus drones pueden ser útiles en caso de emergencia o en estados subdesarrollados. Titan Aerospace dice que su vehículos no tripulados Solara ya está interesada en la conocida corporación informática Google, que puede utilizarlos en su propio proyecto Internet Africa.

Hoy, dos cosas fortalecen a Solara como satélite atmosférico. El primero es la altitud de su vuelo. El dispositivo está diseñado para vuelos a una altitud de más de 20.000 metros, lo que le permite estar prácticamente por encima de todos los posibles fenómenos atmosféricos. El dispositivo se cierne sobre nubes y condiciones climáticas variadas, donde ambiente y el viento es generalmente bastante estable, o al menos muy predecible. Al estar a tal altitud, unos 45.000 kilómetros cuadrados de la superficie terrestre caen inmediatamente en el campo de visión del dron. Por lo tanto, la estación base comunicación celularinstalado en Solara podría reemplazar 100 de estas estaciones en la superficie de la Tierra.

La segunda cosa muy importante es que el aparato funciona con energía solar. Todas las superficies accesibles en las alas y la cola del dron están cubiertas con paneles solares especiales, y las baterías de iones de litio están montadas en las alas. Durante el día, Solara es capaz de generar una cantidad de energía impresionante, que es suficiente para dejar las baterías a cargo, lo que sería suficiente para el resto de la noche. Dado que el vehículo aéreo no tripulado que funciona con energía solar no necesita repostar, puede permanecer en el aire hasta por 5 años. En este momento, puede circular sobre un lugar o (si desea que el dispositivo realice vuelos de larga distancia) pueda volar una distancia de aproximadamente 4.500.000 kilómetros con una velocidad de crucero de poco menos de 60 nudos (aproximadamente 111 km / h). Al mismo tiempo, el período de vuelo de cinco años del dispositivo se debe solo al ciclo de vida de algunos de sus componentes, por lo que existen todos los requisitos previos para que este dron permanezca en el cielo por mucho más tiempo.

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

Ya existen aviones reales alimentados por paneles solares. ¿Es posible hacer con tus propias manos lo mismo, o al menos cercano a la realidad, analógico, es decir, un modelo de avión alimentado por energía solar que sería completamente autónomo y no necesita ser recargado de la red o cambiar baterías? Es decir, debería ser una pequeña "voladora".

En esta dirección ha avanzado un maestro, que creó un modelo en movimiento de un avión con baterías solares, que, lamentablemente, solo es capaz de volar condicionalmente, estando suspendido de una cuerda, pero esta solución también es de cierto interés para los diseñadores de juguetes. aeronave.

El autor hizo este avión para su hijo y decidió equipar su dispositivo volador casero con paneles solares y un pequeño motor. Una lámpara de campo de baja potencia, más precisamente, su relleno, se utilizó como generador de electricidad. Se instalaron dos de estos paneles en el avión. El motor también estaba dentro de esta lámpara, que imitaba el aleteo de las alas de una mariposa. Esta lámpara funcionaba solo durante el día, durante una carga larga, dada la gran carga en forma de motor, no era adecuada.

En el modelo de avión, el motor de la lámpara se usa para hacer girar la hélice. Debido al hecho de que se suministraron dos paneles solares, incluso la luz de una lámpara de mesa de 40 vatios permite que gire una hélice, que es bastante grande para este tamaño de avión. Como se muestra en el video, el motor impulsa con éxito esta hélice cuando se mantiene cerca de la bombilla. Al acercarse a él, el tornillo comienza a moverse y, en consecuencia, cuando se retira, se detiene.

El hilo de pescar al que está atado el avión no le permite caer, esta máquina "voladora" no podrá volar realmente. Para juegos y fines decorativos, este paquete es bastante bueno. A diferencia de los modelos estáticos, este dispositivo tiene dinámica, despierta interés y tiene un cierto aura de energía. Es especialmente agradable que el avión se mueva de forma completamente autónoma, no hay necesidad de repostarlo de alguna manera. Naturalmente, funcionará solo durante el día. Vuela especialmente activamente en el balcón, donde hay mucho sol. Probablemente, para las plantas que crecen en el balcón en macetas, la ventilación que crea este plano sea útil.

Avión de energía solar

El verano de 2010 pasará a la historia de la aviación para siempre. Primero tripulado aviones de energía solar Hizo un vuelo sin escalas que duró más de un día. Prototipo único AVIÓN SOLAR HB-SIA: creación de una empresa suiza SolarImpulso y su presidente permanente Bertrand Picard.

En su mensaje publicado en el sitio web de la empresa después de pruebas exitosas. aeronave Picard señaló: “Hasta el día de hoy, no podíamos contar con la confianza de nadie. Ahora realmente podemos mostrarle a todo el mundo político y económico que esta tecnología funciona ".

En la madrugada del 7 de julio, gracias a la energía generada por 12 mil células solaresinstalado en un ala de más de 64 metros de longitud (bastante comparable a las dimensiones del Airbus A340), un avión monoplaza de aspecto inusual que pesaba una tonelada y media despegó del aeródromo de Payern (Suiza). Uno de los fundadores se sentó al timón Impulso solar, El piloto y empresario suizo Andre Borschberg, de 57 años.

“Fue el vuelo más asombroso de mi vida”, comentó después de aterrizar. “Simplemente me senté allí y miré el nivel de la batería subir con cada hora que pasaba, y me pregunté si la capacidad duraría toda la noche. ¡Y como resultado, volé 26 horas sin una sola gota de combustible y sin contaminación ambiental! "

Impulso solar - No es el primero aviones de energía solar, construido por el hombre, pero el primero en cruzar la frontera entre el día y la noche con un piloto a bordo.

Modelos AVIONES SOLARES comenzó a aparecer en la década de 1970 con la introducción de las primeras células fotovoltaicas asequibles en el mercado, y los vuelos tripulados comenzaron en la década de los 80. Un equipo estadounidense dirigido por Paul McCready creó un Solar Challenger de 2,5 kW que voló impresionantes horas de vuelo. En 1981 logró superar el Canal de la Mancha. Y en Europa, Gunter Rochelt de Alemania se lanzó a los cielos en su propio modelo Solair 1, equipado con dos mil quinientas células con una capacidad total de unos 2,2 kW.

En 1990, el estadounidense Eric Raymond cruzó Estados Unidos en su Sunseeker. Sin embargo, el viaje con veinte escalas tomó más de dos meses (121 horas de vuelo), y el tramo más largo fue de unos 400 kilómetros. Pesó el modelo aeronave solo 89 kilogramos y estaba equipado con silicio paneles solares.

A mediados de los años 90, varios de estos aviones participaron a la vez en la competencia de Berblinger: se enfrentaron a la tarea de alcanzar una altitud de 450 metros y resistir la energía solar de unos 500 vatios por metro cuadrado de ala. El premio en 1996 fue para el modelo del profesor Vojt-Nietzschmann de la Universidad de Stuttgart, cuyo Icare II tenía un ala de energía de 25 metros con un área de 26 metros cuadrados. metros.

En 2001, el dron solar Helios de AeroVironment, diseñado específicamente para la NASA y con una envergadura de más de 70 metros, pudo ascender a una altitud de más de 30 kilómetros. Dos años después, cayó en una zona de turbulencia y desapareció en algún lugar del Océano Pacífico.

En 2005, un pequeño dron con una envergadura de unos 5 metros de Alan Kokkoni y su empresa AC Propulsion completó con éxito un vuelo de más de 48 horas por primera vez. Debido a la energía acumulada durante el día, aeronave También era capaz de realizar vuelos nocturnos. Finalmente, en 2007-2008, la empresa angloamericana QuinetiQ realizó exitosos vuelos de su aeronave Zephyr, con una duración de 54 y 83 horas. El vehículo pesaba unos 27 kg, la envergadura era de 12 my la altitud de vuelo excedía los 18 km.

Proyecto avión de energía solar Solar Impulse Difícilmente hubiera podido salir del pañal de los dibujos y bocetos, si no fuera por la energía del infatigable Bertrand Picard, médico, viajero, hombre de negocios y aviador que batió récords. Sin embargo, los genes también parecen haber ayudado.

El abuelo del innovador Auguste Piccard es un físico famoso, amigo de Einstein y Marie Curie, uno de los pioneros de la aviación y la ciencia submarina, inventor del primer aparato de aguas profundas y globo estratosférico. Habiendo superado una altura de 15 kilómetros en un globo a principios de los años 30, se convirtió en la primera persona en el mundo en ver la curvatura de la superficie terrestre con sus propios ojos.

Entonces Auguste fue derribado y el inventor construyó un aparato de aguas profundas, al que llamó batiscafo. Después de varias inmersiones conjuntas, su hijo Jacques Picard se dejó llevar por el estudio de los secretos del Océano Mundial que se convirtió en uno de los pioneros que visitó el fondo de la Fosa de las Marianas (11 km de profundidad). Luego, basándose en el trabajo de su padre, Jacques construyó el primer submarino del mundo para turistas, así como un mesoescapo para explorar la Corriente del Golfo.

Gracias a su padre, Bertrand Picard, nacido en 1958, cuando era niño, tuvo una oportunidad única de conocer personalmente a personas destacadas que determinaron en gran medida su futuro: el famoso piloto-salvador suizo Hermann Geiger, con quien realizó el primer vuelo a través de los Alpes , el buzo récord Jacques Mayol, quien le enseñó a bucear en Florida, uno de los pilares de la astronáutica mundial Werner von Braun, quien le presentó a los astronautas y al personal de la NASA.

A la edad de 16 años, regresando de Florida después de otro curso práctico de buceo profundo, Bertrand hizo su primer viaje aéreo y descubrió un ala delta. No es de extrañar que fuera él quien pronto se convirtió en uno de los pioneros de este deporte en Europa. A lo largo de los años, Picard no solo se convirtió en el fundador de la Federación Suiza de Ala Delta y en un instructor profesional, sino que también intentó todo lo que fue posible: acrobacias aéreas, lanzamiento de globos, paracaidismo. Varias veces Picard se convirtió en el campeón de Europa en este deporte, finalmente, fue el primero en volar los Alpes suizo-italianos en un ala delta a motor.

Imperceptiblemente, el hobby del "aire" se convirtió para él también en un laboratorio profesional. Interesado en el comportamiento de las personas en situaciones extremas, Picard ingresó en el departamento de psiquiatría y unos años más tarde se doctoró en psicoterapia en la Facultad de Medicina de la Universidad de Lausana, tras lo cual abrió su propia práctica. Las técnicas de hipnosis médica se convirtieron en un tema de especial interés para Bertrand: recibió el conocimiento faltante tanto en universidades de Europa y Estados Unidos, como de seguidores del taoísmo en el sudeste asiático.

Fue este interés lo que hizo que Picard volviera al cielo. En 1992, Chrysler organizó el Chrysler Challenge, la primera carrera de globos transatlántica de la historia. El aviador belga Wim Verstraten invitó a Picard como copiloto; estaba seguro de que tener un psicoterapeuta a bordo con conocimientos de hipnosis podría ser una buena ventaja sobre el resto de equipos. Y así sucedió. La tripulación de Verstraten y Picard sobrevivió fácilmente al maratón y ganó la histórica carrera, aterrizando en España después de un vuelo de cinco días de cinco mil kilómetros.

Para Picard, volar no fue solo una revelación, sino también una nueva forma de interactuar con la naturaleza. Después de 18 años de vuelo en ala delta, tuvo un nuevo sueño: volar alrededor del mundo sin motor ni timón, confiando en la voluntad del viento.

Y el sueño se hizo realidad. Incluso si no es en el primer intento. Patrocinado por el relojero suizo Breitling y el Comité Olímpico Internacional. El 12 de enero de 1997, después de tres años de preparación, un globo llamado Breitling Orbiter despegó de un aeródromo en Suiza, pero debido a problemas técnicos aterrizó en seis horas. El Breitling Orbiter 2 despegó en febrero de 1998, pero nuevamente perdió su destino. Esta vez, la escala tuvo lugar en Birmania después de que las autoridades chinas se negaran a otorgarle a Piccard un corredor aéreo. Este vuelo fue el viaje en globo aerostático más largo de la historia (más de nueve días), pero el objetivo aún no se logró.

Finalmente, el tercer globo salió de Suiza en marzo de 1999 y aterrizó en Egipto después de un vuelo continuo de casi 20 días y una longitud de más de 45 mil kilómetros. En su viaje sin precedentes, Picard rompió siete récords mundiales, ganó varios títulos científicos honoríficos y entró en la enciclopedia junto con su famoso padre y abuelo.

Breitling Orbiter 3 se encuentra en el Smithsonian Air and Space Museum en los Estados Unidos, y Bertrand Picard ha escrito varios libros y se ha convertido en un invitado bienvenido en numerosas conferencias y seminarios.

En 2003, el infatigable Picard anunció un nuevo esfuerzo aún más ambicioso, asumiendo la creación de un aviones de energía solarcapaz de dar la vuelta al mundo entero. Así apareció el proyecto SolarImpulso.

El piloto y empresario suizo Andre Borschberg se convirtió en socio de Picard y director ejecutivo insustituible de la empresa. Nacido en Zurich, se graduó en la Facultad de Ingeniería del Instituto Politécnico Federal de Lausana (EPFL), recibió un título en administración del legendario Instituto de Tecnología de Massachusetts y desde entonces ha acumulado una vasta experiencia como fundador y gerente de una amplia variedad de proyectos empresariales. Además, desde una edad temprana, a Andre le gustaba la aviación: estudió en la escuela de la Fuerza Aérea Suiza y recibió más de una docena de licencias, lo que le otorgó el derecho a operar de manera profesional aviones y helicópteros de todas las categorías imaginables.

Borschberg trabajó durante cinco años en una de las empresas de consultoría más grandes del mundo, McKinsey, después de lo cual fundó su propio fondo de riesgo, lanzó dos empresas de alta tecnología y creó una fundación benéfica.

En 2003, en Lausana, Picard y Borschberg realizaron estudios preliminares que confirmaron la viabilidad de ingeniería fundamental de implementar el concepto de Picard. Los cálculos confirmaron qué crear aeronave en funciona con energía solar teóricamente posible. En noviembre de 2003, el proyecto se lanzó oficialmente y comenzó el desarrollo del prototipo.

Desde 2005, se han simulado vuelos de prueba virtuales de un modelo de avión en el Real Instituto de Meteorología de Bruselas en condiciones reales en los aeropuertos de Ginebra y Zúrich. La tarea principal fue calcular la ruta óptima, porque durante mucho tiempo estar bajo las nubes que bloquean el sol, AVIÓN SOLAR no pude. Y finalmente, en 2007, comenzó la producción del avión.

En 2009, el primogénito HB-SIA estaba listo para vuelos de prueba. En el proceso de creación de una estructura, los ingenieros tenían dos tareas principales. Era necesario minimizar el peso aeronave mientras que al mismo tiempo logra la máxima disponibilidad y eficiencia de energía. El primer objetivo se logró mediante el uso de fibra de carbono, un "relleno" especialmente diseñado y eliminando todo lo innecesario. Por ejemplo, la cabina no tenía sistema de calefacción, por lo que Borshberg tuvo que usar un traje térmico especial.

El principal, por otras razones, fue el tema de la obtención, acumulación y uso óptimo de la energía solar. En un mediodía típico, cada metro cuadrado de la superficie terrestre recibe alrededor de mil vatios, o 1,3 "caballos de fuerza de calor". 200 metros cuadrados de células solares con un 12% de eficiencia generan alrededor de 6 kilovatios de energía. ¿Es esto mucho? Digamos que casi lo mismo estaba a disposición de los legendarios hermanos Wright en 1903.

Pa superficie del ala AVIÓN SOLAR se instalaron más de 12 mil celdas. Su eficiencia podría ser aún mayor, al nivel de los paneles que están instalados en la ISS. Pero las células más eficientes también tienen más peso. En gravedad cero, esto no importa (más bien, cuando las granjas de energía se ponen en órbita con la ayuda de "camiones" espaciales). pero AVIÓN SOLARPicard tuvo que seguir volando de noche, aprovechando la energía almacenada en las baterías. Y aquí cada kilogramo pegajoso jugó un papel fundamental. Fueron las fotocélulas las que resultaron ser el componente más pesado del automóvil (100 kilogramos, o aproximadamente una cuarta parte del peso de la aeronave), por lo que optimizar esta relación se convirtió en la tarea más difícil para el equipo de ingeniería.

Finalmente, en AVIÓN SOLAR instaló un sistema informático de a bordo único que evalúa todos los parámetros de vuelo y proporciona la información necesaria al piloto y al personal de tierra. Un total de ingenieros SolarImpulso en el transcurso de la implementación del proyecto, hemos creado alrededor de 60 nuevas soluciones tecnológicas en el campo de los materiales y la energía solar.

En 2010, comenzaron los primeros y muy exitosos vuelos de prueba, y en julio Andre Borschberg realizó su histórico vuelo las 24 horas.

“Por la mañana, aproximadamente el 10 por ciento de la carga permanecía en las baterías”, dijo entusiasmado Borschberg. - Este es un resultado maravilloso y completamente inesperado para nosotros. Nuestro avión es del tamaño de un avión de pasajeros y pesa tanto como un automóvil, pero no consume más energía que un ciclomotor. Este es el comienzo de una nueva era, y no solo en la industria de la aviación. Hemos demostrado el potencial de la energía renovable: si podemos volar con ella, entonces somos capaces de muchas otras cosas. Con la ayuda de las nuevas tecnologías, podemos permitirnos mantener nuestro estándar de vida habitual, pero consumimos mucha menos energía. Después de todo, hasta ahora dependemos demasiado de los motores de combustión interna y los precios de los recursos ".

HB-SIA - datos técnicos del prototipo

• Altitud de vuelo - 8500 m
• El mayor peso - 1600 kg
• Velocidad de crucero: 70 km / h
• Velocidad mínima - 35 km / h
• Envergadura - 63,4 m
• Área del ala - 200 metros cuadrados
• Eslora - 21,85 m
• Altura - 6,4 m
• Potencia de la planta de energía - 4 × 7,35 kW
• Diámetro de los tornillos de la planta de energía: 3,5 m
• Peso de la batería: 400 kg
• La eficiencia de las células solares (11628 monocristales) - 22,5%

Tiene aviación solar ¿futuro? Por supuesto, Borschberg promete. En 1903, los hermanos Wright estaban convencidos de que era imposible cruzar el Atlántico en avión. Y 25 años después, Charles Lindbergh logró volar de Nueva York a París. Se necesitaron la misma cantidad de años para crear el primer avión de pasajeros de 100 asientos. El equipo de Picard y Borschberg está solo al comienzo del viaje, la velocidad máxima del prototipo de trabajo no es más de 70 kilómetros por hora. Pero ya se ha dado el primer paso.

Sin embargo, en SolarImpulso ya sé lo que pasará a continuación. En prototipo 2012-2013 AVIÓN SOLAR El HB-SIB, con equipamiento actualizado y presión constante en la cabina, está listo para realizar su primer viaje alrededor del mundo en un "ala solar". La luz de la superficie de apoyo será de unos 80 metros, más que la de cualquier avión de pasajeros moderno. Se espera que el vuelo tenga lugar a una altitud de 12 kilómetros. Es cierto que no será continuo. Se necesitarán cinco aterrizajes para cambiar la tripulación de dos pilotos. Después de todo, el vuelo con una velocidad lineal aún baja llevará más de tres o cuatro días.

Sea como fuere, el proyecto de Picard es alentador. Quizás, en un par de décadas, las aerolíneas finalmente dejarán de repetir el mantra sacramental de que el petróleo se acabará pronto. ¿Terminará? Eso es genial. ¡No vuelemos con queroseno, sino con energía solar!