2017. aasta aprillis kinnitas miljardär Viktor Vekselberg Vladimir Putinile, et Renova kontsern võib luua lennuk, töötades eranditult Päikese energiaga ja püstitades selle abil maailmarekordi. Mis on viimase aasta jooksul muutunud?

Fedor Konjukhov lendava labori Stemme pardal. Foto autor: Denis Belozerov

26. juulil 2016 lõpetasid André Borschberg ja Bertrand Békard kogu maailmas ümber päikeselennuki lennukiga Solar Impulse 2. Maakera tiirlemiseks kulus Solar Impulse 2 meeskonnal veidi üle aasta, samas kui 117 tundi ja 51 minutit lennud Jaapanist Hawaiile püstitasid päikesepaneelide pikima lennu rekordi. Projekti Albatross Venemaa meeskond kavatseb ületada Šveitsi rekordi. Kavas on lennata 33 000 km kogu maailmas ainult päikeseenergial ilma fossiilkütuseid kasutamata ja nädala jooksul peatumata.

Millal lendu oodata

Projekti viiakse ellu kolmes etapis ja nüüd on Albatross esimeses etapis: projekti meeskond katsetab tehnoloogilisi lahendusi lendlaboris - lennukil Stemme S12. Tulevase päikesepurilennuki peamisteks tehnoloogilisteks komponentideks on paindlikud päikese heterliidesepaneelid ja hübriidenergia salvestussüsteemid. Nende lennukitele Stemme S12 paigaldatud paneelide vastupidavust erinevatele ilmastikutingimustele, madalatele temperatuuridele ja rõhule testitakse kogu aasta vältel. Siis tuleb teine \u200b\u200betapp - purilennuki kavandamine ja ehitamine rekordlennuks, võttes arvesse testide käigus saadud andmeid. Lõpuks on kolmas ja viimane etapp ümbermaailm lend ise.

Venemaa purilennuk peaks algama 2020. aastal ja seda hakkab juhtima rändur Fjodor Konyukhov, kes on juba viis reisi ümber maailma teinud ja eeskätt püstitanud rekordi, lennates õhupalliga ümber Maa 268 tunni jooksul. Nüüd valdab Konjukhov lenduri staatust ja käib Minskis Teemantlennunduse koolituskeskuses piloodikoolitusel.

Projekti maksumust on endiselt raske prognoosida, eelarve võib paljudel põhjustel muutuda, millest peamised on tehnoloogiline komponent ja ettenägematud logistikakulud. Renova ettevõtete grupp oli projekti tehnoloogiline investor.

Lendelabor Stemme S12. Foto autor: Denis Belozerov

„Loome maailma esimese lendava fotogalvaanilise labori. Sel aastal kavandame lende erinevates tingimustes: Elbruse jalamil, Kamtšatkal, Uuralis, Moskva oblastis. Kõik see aitab koguda rohkem andmeid painduvate päikesepaneelide töö kohta mitmesugustes ootamatutes tingimustes, ”ütleb Renova ettevõtete grupi kõrgtehnoloogia varade arendamise direktor, JSC Roteki direktorite nõukogu esimees Mihhail Lifshits.

Lendelabor on ainulaadne testimisvõimalus, mis võimaldab jälgida päikesepaneelide ja salvestusseadmete tööd tingimustes, kus keegi pole neid varem testinud. Tegelikult tegutseb Albatrossi projekti meeskond tänapäeval pioneeridena.

Milliseid tehnoloogiaid kasutatakse

Energeetiliselt autonoomse õhusõiduki loomiseks on vaja ennekõike ülitõhusat energiaallikat. Spetsiaalselt Albatrossi projekti jaoks Moskva füüsika- ja tehnoloogiainstituudi õhukese kiletehnoloogiaga energiatehnika teadus- ja tehnikakeskus. Ioffe töötas välja nn painduvate heterosõlmega päikesepatareide tootmise tehnoloogia, mille kasutegur oli üle 22%. Sellistes rakkudes on ühendatud õhukese ja polükristallilise tehnoloogia eelised - nad suudavad hõivata hajutatud päikesevalgus ja seda saab paigaldada kogu õhusõiduki pinnale.

Energiasalvestussüsteem põhineb hübriidsalvestusel, mis koosneb liitiumioonakudest ja superkondensaatoritest. Esimene tagab suure salvestusmahu, teine \u200b\u200baga on tõhus puhver, mis kaitseb liitium-ioonakude suurenenud koormuste ja ülekuumenemise eest. Superkondensaatorid töötab välja ja toodab Renova gruppi kuuluv TEEMP. Tänu spetsiaalsele disainile, spetsiaalselt välja töötatud elektrolüütide ja katoodimaterjali kasutamisele on TEEMP superkondensaatorid kerged ja töötavad äärmuslikel temperatuuridel (kuni -65 ° C).

Sellised ülitõhusad energiaallikad võimaldavad vältida lennunduses üsna levinud probleemi - termilist põgenemist, kus salvestusseade on kõrge temperatuuri tõttu lühisesse lülitatud. Jaapani-Hawaii liinil olevate akude ülekuumenemise tõttu peatati Solar Impulse 2 lend peaaegu üheksaks kuuks.

Mis siis

Satelliite võivad asendada Päikese energiat kasutavad mehitamata õhusõidukid. Elektriliste tõukejõusüsteemide jõuallikaks saab päikesepaneelide ja väikese, kuid tõhusa mootori kombinatsioon. Edasine areng Selline tehnoloogia võimaldab arendada elektrilist tõukejõudu kauba- ja reisijateveoks, mis omakorda aitab kokku hoida ressursse ja säilitada keskkonda.

12. mai 2013

2010. aasta suvi jääb lennundusajalukku igaveseks. Esmalt mehitatud päikeseenergial töötavad lennukid tegi üle päeva kestnud otselennu. Ainulaadne prototüüp PÄIKESE LENNUK HB-SIA - Šveitsi ettevõtte idee PäikeseenergiaImpulss ja selle alaline president Bertrand Picard.

Pärast edukat katsetamist ettevõtte veebisaidile postitatud sõnumis lennuk , Märkis Picard: „Kuni selle päevani ei saanud me loota kellegi usaldusele. Nüüd saame tõepoolest kogu poliitilisele ja majanduslikule maailmale näidata, et see tehnoloogia töötab. "

7. juuli varahommikul tänu 12 tuhande poolt toodetud energiale päikesepatareidpaigaldatud enam kui 64 meetri pikkusele tiibale (üsna võrreldav Airbus A340 mõõtmetega), startis Šveitsis Payerni lennuväljalt ebatavalise välimusega poolteist tonni kaaluv üheistmeline lennuk. Roolis oli üks asutajatest, 57-aastane Šveitsi piloot ja ärimees André Borschberg.

"See oli mu elu kõige hämmastavam lend," märkis ta pärast maandumist. "Ma lihtsalt istusin seal ja vaatasin, kuidas aku tase igal tunnil tõuseb, ja mõtlesin, kas mahtuvus kestab terve öö. Ja selle tulemusena lendasin 26 tundi ilma ühe tilga kütuseta ja igasuguse keskkonnasaasteta! "

Mitte esimene päikeseenergial töötavad lennukidinimese ehitatud, kuid esimene, kes pardal piloodiga päeval ja öösel piiri ületas.

Mudelid PÄIKESE ÕHUSÕIDUKID hakkas ilmuma 1970. aastatel koos esimeste taskukohaste fotogalvaanelementide turule toomisega ning mehitatud lennud algasid 80. aastatel. Ameerika meeskond, mida juhtis Paul McCready, lõi 2,5 kW võimsusega Solar Challengeri, mis lendas muljetavaldavaid lennutunde. 1981. aastal õnnestus tal La Manche'i väina ületada. Ja Euroopas tõusis sakslane Gunter Rochelt taevasse omaenda mudeli Solair 1 abil, mis oli varustatud kahe ja poole tuhande rakuga koguvõimsusega umbes 2,2 kW.

1990. aastal läks ameeriklane Eric Raymond oma Sunseekeriga üle Ameerika Ühendriikide. Kahekümne peatusega teekond kestis aga üle kahe kuu (121 lennutundi) ning pikim venitus oli umbes 400 kilomeetrit. Kaalus mudeli lennuk vaid 89 kilogrammi ja oli varustatud räniga päikesepaneelid.

90-ndate keskel osales Berblingeri võistlusel korraga mitu sellist lennukit: nad seisid silmitsi ülesandega jõuda 450 meetri kõrgusele ja hoida päikeseenergiat umbes 500 vatti tiiva ruutmeetri kohta. Auhinna sai 1996. aastal Stuttgarti ülikooli professor Vojt-Nietzschmanni modell, kelle Icare II-l oli 25-meetrine energiatiib pindalaga 26 ruutmeetrit. meetrit.

2001. aastal suutis AeroVironmenti spetsiaalselt NASA jaoks loodud päikesedroon Helios tõusta üle 30 meetri kõrgusele. Kaks aastat hiljem langes ta turbulentsivööndisse ja kadus kuhugi Vaikse ookeani piirkonda.

2005. aastal läbis Alan Kokkoni ja tema firma AC Propulsion umbes 5-meetrise tiivaulatusega väike droon esimest korda edukalt üle 48-tunnise lennu. Päeval kogunenud energia tõttu lennuk oli võimeline ka öiseks lennuks. Lõpuks, aastatel 2007-2008 viis Anglo-Ameerika ettevõte QuinetiQ läbi oma edukad lennud lennuk Zephyr 54 ja 83 tundi pikk. Sõiduk kaalus umbes 27 kg, tiibade siruulatus oli 12 m ja lennukõrgus ületas 18 km.

Projekt päikeseenergial töötav lennuk Solar Impulse Vaevalt oleksin suutnud joonistuste ja visandite mähkmest välja tulla, kui mitte väsimatu Bertrand Picardi - arsti, ränduri, ärimehe ja piloodiplaadi omaniku - energia. Tundub, et geenid on siiski aidanud.

Uuendaja vanaisa Auguste Picard on kuulus füüsik, Einsteini ja Marie Curie sõber, üks lennunduse ja veealuse teaduse pioneeridest, esimese süvamereseadme ja stratosfääri õhupalli leiutaja. Olles 30-ndate alguses 15-kilomeetrise kõrguse kuumaõhupalliga ületanud, sai temast esimene inimene maailmas, kes nägi maakera kumerust oma silmaga.

Siis tõmmati Auguste maha ja leiutaja ehitas süvamere aparaadi, mida ta nimetas batiskafiks. Pärast mitut ühist sukeldumist veetis tema poeg Jacques Picard ookeanide saladuste uurimine sedavõrd, et temast sai üks pioneeridest, kes külastas Mariana kaeviku põhja (sügavust 11 km). Seejärel ehitas Jacques oma isa tööde põhjal maailma esimese allveelaeva turistidele, samuti mesosapfi Golfi hoovuse uurimiseks.

Tänu oma isale oli 1958. aastal sündinud Bertrand Piccardil ainulaadne võimalus isiklikult tundma õppida silmapaistvad inimesed, määras mitmel viisil tema tuleviku: kuulus Šveitsi piloot-päästja Hermann Geiger, kellega ta tegi esimese lennu üle Alpide, plaadisukelduja Jacques Mayol, kes õpetas teda sukelduma Floridas, maailma astronautika sambad Werner von Braun, kes tutvustas teda astronautidele ja NASA töötajate poolt.

16-aastaselt, pärast teist praktilist süvaveekursust Floridast naasmist tegi Bertrand oma esimese lennureisi, avastades deltaplaani. Kas on ime, et just temast sai peagi selle spordiala pioneer Euroopas. Aastate jooksul ei saanud Picard mitte ainult Šveitsi deltaplaanide föderatsiooni asutajaks ja professionaalseks juhendajaks, vaid proovis ka kõike võimalikku: õhuakrobaatikat, õhupallilaskmist, langevarjuhüpet. Mitu korda tuli Picard selles spordis Euroopa meistriks, lõpuks lendas ta esimesena Šveitsi-Itaalia Alpe mootorlenduriga.

Märkamatult "õhulisest" hobist sai tema jaoks professionaalne labor. Olles huvitatud inimeste käitumisest äärmuslikes olukordades, astus Picard psühhiaatria osakonda ja sai paar aastat hiljem Lausanne'i ülikooli arstiteaduskonnas psühhoteraapia doktorikraadi, mille järel avas ta oma praktika. Meditsiinilise hüpnoosi võtted said Bertrandi jaoks erilist huvi: puuduvad teadmised sai ta nii Euroopa ja USA ülikoolides kui ka Kagu-Aasia taoismi järgijatelt.

Just see huvi tõi Picardi taevasse tagasi. 1992. aastal korraldas Chrysler kõigi aegade esimese atlandiülese võistluse õhupallid, ristitud Chrysleri väljakutseks. Belgia lendur Wim Verstraten kutsus Picardi kaaspiloodiks - ta oli kindel, et hüpnoosi tundvate psühhoterapeutide pardale võtmine võib olla hea eelis ülejäänud meeskondade ees. Ja nii see juhtus. Verstrateni ja Picardi meeskond elas maratoni kergelt üle ja võitis ajaloolise võistluse, maandudes Hispaanias pärast viiepäevast viie tuhande kilomeetri pikkust lendu.

Picardi jaoks ei olnud lendamine lihtsalt ilmutus, vaid ka uus viis loodusega suhtlemiseks. Pärast 18 aastat deltaplaanil on tal uus unistus - lennata tuule tahtele toetudes ilma mootori ja tüürita mööda maailma.

Ja unistus täitus. Isegi kui mitte esimesel katsel. Sponsoreerivad Šveitsi kellatootja Breitling ja Rahvusvaheline Olümpiakomitee. 12. jaanuaril 1997 startis pärast kolmeaastast ettevalmistust Breitling Orbiter-nimeline õhupall Šveitsi lennuväljalt, kuid tehniliste probleemide tõttu maandus see kuue tunni jooksul. Breitling Orbiter 2 startis 1998. aasta veebruaris, kuid ei jõudnud taas sihtkohta. Seekord toimus peatus Birmas pärast seda, kui Hiina võimud keeldusid Piccardile õhukoridori lubamast. See lend oli ajaloo pikim õhupallireis (üle üheksa päeva), kuid eesmärk jäi ikkagi saavutamata.

Lõpuks lahkus kolmas õhupall Šveitsist 1999. aasta märtsis ja maandus Egiptuses pärast peaaegu 20-päevast pidevat lendu ja enam kui 45 tuhande kilomeetri pikkust lendu. Oma enneolematul teekonnal purustas Picard seitse maailmarekordit, pälvis mitu teaduse aunimetust ja astus koos kuulsa isa ja vanaisaga entsüklopeediasse.

Breitling Orbiter 3 asub Smithsoniani õhu- ja kosmosemuuseumis Ameerika Ühendriikides ning Bertrand Picard on kirjutanud mitu raamatut ning temast on saanud oodatud külaline arvukatel loengutel ja seminaridel.

2003. aastal teatas väsimatu Picard uuest, veelgi ambitsioonikamast ettevõtmisest, võttes kasutusele mehitatud päikeseenergial töötavad lennukidvõimeline kogu maakeral ringi liikuma. Nii see projekt ilmus PäikeseenergiaImpulss.

Šveitsi piloodist ja ärimehest Andre Borschbergist sai ettevõtte Picard partner ja asendamatu tegevjuht. Zürichis sündinud ta on lõpetanud Lausanne'i föderaalse polütehnilise instituudi (EPFL) inseneriteaduskonna, saanud legendaarses Massachusettsi tehnoloogiainstituudis juhtimiskraadi ning on sellest ajast alates kogunud hulgaliselt kogemusi paljude erinevate äriprojektide asutaja ja juhina. Pealegi koos varasematel aastatel Andre oli kiindunud lennundusse - ta õppis Šveitsi õhujõudude koolis ja sai õiguse andnud üle tosina loa professionaalne juhtimine kõigi kategooriate lennukid ja helikopterid, mida on võimalik ette kujutada.

Borschberg töötas viis aastat ühes maailma suurimas konsultatsioonifirmas McKinsey, mille järel asutas ta oma riskikapitalifondi, käivitas kaks kõrgtehnoloogiaettevõtet ja lõi heategevusfondi.

2003. aastal viisid Picard ja Borschberg Lausanne'is läbi eeluuringud, mis kinnitasid Picardi kontseptsiooni rakendamise põhilist insenertehnilist teostatavust. Arvutused kinnitasid, mida luua lennuk peal päikese toitel teoreetiliselt võimalik. 2003. aasta novembris käivitati projekt ametlikult ja alustati prototüübi väljatöötamist.

Alates 2005. aastast on Brüsseli Kuninglikus Meteoroloogia Instituudis simuleeritud mudellennuki virtuaalseid testlende reaalsetes tingimustes Genfi ja Zürichi lennujaamades. Peamine ülesanne oli optimaalse marsruudi arvutamine, sest pikka aega olla päikest katvate pilvede all, PÄIKESE LENNUK ei saanud. Ja lõpuks, 2007. aastal, hakati lennukit tootma.

2009. aastal esmasündinu HB-SIA oli proovilendudeks valmis. Struktuuri loomise käigus oli inseneridel kaks peamist ülesannet. Kaalu oli vaja minimeerida lennuk saavutades samal ajal maksimaalse võimsuse ja efektiivsuse. Esimene eesmärk saavutati spetsiaalselt loodud "täidisega" süsinikkiudude kasutamisega ja kõigest mittevajalikust vabanemisega. Näiteks polnud kokpitil küttesüsteemi, mistõttu pidi Borshberg kasutama spetsiaalset termokostüümi.

Muudel põhjustel oli põhiküsimus päikeseenergia saamise, kogumise ja optimaalse kasutamise küsimus. Tüüpilises keskpäeval saab iga ruutmeeter maapinda umbes tuhat vatti ehk 1,3 "hobujõudu soojust". 200 ruutmeetrit 12% -lise efektiivsusega päikesepatareid toodavad umbes 6 kilovatti energiat. Kas seda on palju? Ütleme nii, et umbes sama oli 1903. aastal legendaarsete vendade Wrightide käsutuses.

Pa tiiva pind PÄIKESE LENNUK installiti rohkem kui 12 tuhat lahtrit. Nende efektiivsus võiks olla veelgi suurem - ISS-ile paigaldatud paneelide tasemel. Kuid efektiivsematel rakkudel on ka suurem kaal. Nullgravitatsioonis pole see oluline (pigem siis, kui energiafarmid orbiidile tõstetakse kosmose "veoautode" abil). aga PÄIKESE LENNUKPicard pidi jätkama öösel lendamist, kasutades akudesse salvestatud energiat. Ja siin mängis iga kleepuv kilogramm kriitilist rolli. Just fotoelemendid osutusid auto kõige raskemaks komponendiks (100 kilogrammi ehk umbes veerand lennuki kaalust), nii et selle suhte optimeerimine muutus insenerimeeskonna jaoks kõige raskemaks ülesandeks.

Lõpuks edasi PÄIKESE LENNUK paigaldas unikaalse pardale arvuti süsteemkõigi lennuparameetrite hindamine ja vajaliku teabe edastamine piloodile ja maapealsele meeskonnale. Kokku insenere PäikeseenergiaImpulss projekti elluviimise käigus loodi umbes 60 uut tehnoloogilist lahendust materjalide ja päikeseenergia valdkonnas.

2010. aastal algasid esimesed ja väga edukad katselennud ning juulis tegi Andre Borschberg oma ajaloolise ööpäevaringse lennu.

"Hommikuks jäi akudesse umbes 10 protsenti laadimisest," ütles Borschberg inspireerituna. - See on meie jaoks suurepärane ja täiesti ootamatu tulemus. Meie lennuk on lennukisuurune ja kaalub sama palju kui auto, kuid ei kuluta energiat rohkem kui mopeed. See on uue ajastu algus ja seda mitte ainult lennunduses. Oleme näidanud taastuvenergia potentsiaali: kui suudame sellega lennata, siis oleme võimelised paljuks muuks. Uute tehnoloogiate abil saame endale lubada oma tavapärase elatustaseme säilitamist, kuid tarbime palju vähem energiat. Praegu sõltume liiga palju sisepõlemismootoritest ja ressursside hindadest! "

HB-SIA - prototüübi tehnilised andmed

• Lennukõrgus - 8500 m
• Suurim kaal - 1 600 kg
• Reisikiirus - 70 km / h
• Minimaalne kiirus - 35 km / h
• Tiibade siruulatus - 63,4 m
• Tiiva pindala - 200 ruutmeetrit
• Pikkus - 21,85 m
• Kõrgus - 6,4 m
• Võimsus elektrijaam - 4 × 7,35 kW
• Elektrijaama kruvide läbimõõt - 3,5 m
• Aku kaal - 400 kg
• Päikesepatareide efektiivsus (11 628 üksikkristalli) - 22,5%

Kas on päikese lennundus tulevik? Muidugi lubab Borschberg. 1903. aastal olid vennad Wrightid veendunud, et lennukiga pole võimalik Atlandi ookeani ületada. Ja 25 aastat hiljem õnnestus Charles Lindberghil lennata New Yorgist Pariisi. Esimese 100-kohalise lennuki loomiseks kulus sama palju aastaid. Picardi ja Borschbergi meeskond on alles reisi alguses, töötava prototüübi maksimaalne kiirus ei ületa 70 kilomeetrit tunnis. Kuid esimene samm on juba tehtud.

Kuid aastal PäikeseenergiaImpulss juba teada, mis edasi saab. Aastatel 2012-2013 prototüüp PÄIKESE LENNUK Uuendatud varustuse ja pideva piloodikabiinisurvega HB-SIB peaks tegema oma esimese ümbermaailmareisi "päikesetiival". Kandepinna siruulatus on umbes 80 meetrit - rohkem kui mis tahes tänapäevase lennukiga. Eeldatavasti toimub lend 12 kilomeetri kõrgusel. Tõsi, see ei ole pidev. Kahe piloodi meeskonna vahetamiseks on vaja viit maandumist. Lõppude lõpuks kestab endiselt madala lineaarse kiirusega lend rohkem kui kolm kuni neli päeva.

Olgu see kuidas tahes, Picardi projekt on julgustav. Võib-olla lõpetavad lennufirmad paarikümne aasta pärast lõpuks sakramendimantra kordamise, et õli saab varsti otsa. Kas see saab otsa? Nii et see on suurepärane. Ärme lenda petrooleumi, vaid päikeseenergia abil!

Ja ma tuletan teile ka meelde ja uurin ka, millistest kuubikutest see moodustati Algne artikkel asub saidil InfoGlaz.rf Link artiklile, millest see koopia tehti, on

Päikesevalguse energia abil lendavad elektrilennukid on kaup. Igaüks neist on ainulaadne ja loodud erainvesteeringuteks, pigem pildi ja teadusuuringute eesmärgil kui kavatsuseks selline üksus käivitada aastal masstoodang... Võib-olla luuakse Šveitsis ehk kõige kuulsamaid päikeseenergia lennunduse projekte - need on lennukid SolarImpulsidja SolarStratos... Esimesel neist, kolm aastat tagasi, lendas üle maailma stratosfäärilise õhupalli leiutaja Auguste Picardi lapselaps Bertrand Piccard. Umbes SolarStratos "Pööning" juba - sellel plaanivad Šveitsi piloodid ronida stratosfääri. Ameerika ettevõte Bye Aerospace katsetas 2018. aasta suvel lennukit StratoAirNet Solesa - Selliseid lennukeid saab ettevõtte sõnul kasutada sõjaväepatrullimiseks, kaardistamiseks ning otsingu- ja päästetöödeks. Venemaa tööstusettevõte "ROTEK" otsustas sammu pidada maailmatrendiga ja hakkas välja töötama ka "päikese" lennukit. Projekt sai nimeks "Albatross".

Mis lendab?

Albatrossi projekt koosneb kahest etapist. Esimene on lendava fotogalvaanilise labori loomine ja testimine, mis kogub teavet päikesepaneelide, energiasalvestussüsteemide ja muude süsteemide töö kohta lennu ajal. Teises etapis ehitatakse tegelik lennuk, millele piloot lendab viie päeva jooksul ümber Maa, maandumata.

Lendlabor on Saksa mootoriga kahekohaline purilennuk Stemme S12, mis on varustatud päikesepatareide, hübriidse energiasalvestussüsteemi (superkondensaatori ja liitiumioonaku) ning teadusseadmetega.

- Tulenevalt asjaolust, et tegemist on laboriga, vajasime pikka aega lendamiseks väga kõrget aerodünaamilist kvaliteeti ja piisavalt ruumi seadmete jaoks, pluss võimalust kõrgete lendude jaoks. Seetõttu valiti lennuk, mis neid omadusi ühendab, ”ütleb Mikhail Lifshits, JSC ROTEKi juhatuse esimees, projekti Albatross juht, piloot. - Selle purilennuki 1-53 aerodünaamiline kvaliteet on tänapäeval maailma parim. Varustus - laadimisseadmed, mõõtesüsteemid, positsioneerimine - asuvad tagumises ruumis. Kõik, mis on seotud teaduse ja mõõtmistega, tehakse Venemaal. Ja testimisplatvorm on saksakeelne.

Jevgeniya Štšerbina / Chrdk.

Aerodünaamilist kvaliteeti võib laias laastus mõelda kui vahemaad, mille lennuk on võimeline vaikse ilmaga üksi libisemisega läbima. Selle väärtus 1–53 tähendab, et lennuk saab ühe kilomeetri kõrguselt 53 kilomeetrit libiseda, laskudes järk-järgult. Näiteks albatross, mis suudab sooja tõusu tabada õhuvoolud ja tänu neile hõljuda pikka aega üle ookeani pinna, on aerodünaamiline kvaliteet 1-20 - rohkem kui enamikul lennukitel. Albatrossist kauem võivad libiseda ainult mõned pommitajad ja spetsiaalselt selleks loodud purilennukid, näiteks Voyager, mis tegi esimese vahemaandumiseta ja ümber Maa ümber tankimata lendu.

Hoolimata asjaolust, et Albatrossi disainerid võtavad arvesse elektrilennukitel lendamise maailmakogemust, polnud Lifshitsi sõnul siiski usaldusväärseid andmeid päikesemoodulite ja energiasalvestite käitumise kohta erinevad tüübid valgustus, erinevatel kõrgustel ja erinevates kliimatingimustes ning seetõttu oli vaja lennulaborit.

- Peterburis, Moskvas Vladivostokis on teadus- ja praktikakeskusi, kuid seal on fotogalvaanilised elemendid. Kuid kui palju me kogume erinevatel rünnakunurkadel, päikese erinevates asendites, erinevatel laiuskraadidel, kõrgustel, erinevatel aluspindadel, erinevatel kellaaegadel? Süsteemne reageerimine sisuliselt puudub. Ja õhusõiduki õigeks kujundamiseks peab teil olema arvutusalused. Seetõttu oleme kujundanud lendava labori. See on projekti esimene etapp ja see on juba ainulaadne, sest nii kvaliteetseid uuringuid pole maailmas veel olnud, ütleb Lifshits.

Lennuki päikesemooduleid valmistab Venemaa kontsern Hevel... Nende efektiivsus - 22,5% - pole nii kõrge kui SolarStratos (24,6%), kuid kõrgem kui tavaliste monokristalliliste ränipatareide kasutegur (kuni 20%). Lifshitzi sõnul on aga päeva väljund ja rakkude võime hajutatud valguses töötada lennul palju olulisem, sest otsese päikesevalguse pakkumine on üsna problemaatiline. Albatross kasutab mitte tavalisi monokristallilisi päikesepatareisid, mida kasutatakse päikeseelektrijaamades, vaid heterosõlme, tõhusamaid ja hajutatud valguses töötamiseks võimelisi. Selliseid pooljuhilisi päikesepatareisid kasutatakse kosmoseaparaatide ehitamisel.

Maapinnalt peegelduva päikesevalguse kogumiseks kinnitatakse labori purilennuki tiiva ülemisele ja alumisele pinnale päikesemoodulid. Tulevase lennuki välimus sõltub kogunenud andmetest, kuid on juba selge, et see vajab suurt tiibade pinda. Lennuki ligikaudne tiibade siruulatus, mis seni eksisteerib ainult paberil, on 30 meetrit.

Kuidas see lendab?

Nüüd on fotogalvaanilaboris käimas rida katseid: Moskva oblastis Severka lennuvälja lähedal on lennud juba toimunud, kuid plaanis on lennata ka kogu Venemaal. Ja alates 2019. aasta jaanuarist algab lennuki enda, Albatrossi, disain. Autorid kavatsevad mootori väljatöötamisse kaasata Austraalia ja Suurbritannia disainereid. Albatross lendab 2020. aastal, seda juhib kuulus vene rändur Fjodor Konyukhov. Praegu õpib ta Valgevenes purilennuki ja väikelennuki piloodiks.

- Näete, ma olen 67-aastane ja õpin endiselt, - naerab Konjukhov. - Aastaks 2020, kui pean lendama Albatrossil, on mul tavaliste lennukitega juba palju lennutunde. Ma tunnen taevast, lendasin kuumaõhupalliga ümber maailma.

Vene "päikese" lennuk teeb oma ümbermaailmareisi tavaliste reisilennukite kõrgusel - umbes 11 kilomeetrit. Lennuki kiirus ulatub umbes 200–220 kilomeetrini tunnis.

- Vastavalt 300 kilomeetri tunnis kõrgusel tuul ja meie kiirus 200 kilomeetrit tunnis - seega liigume umbes 500 kilomeetrise tunnikiirusega, - arutleb rändur.

Konjukhov kogus andmeid tuule käitumise kohta erinevatel kõrgustel kuumaõhupalliga mööda Maad ringi sõites - neid kasutatakse ka Albatrossi lennu arvutamisel.

Eeldatakse, et päeva jooksul lennuk võidab maksimaalne kõrgus, ja öösel planeerida mitusada kilomeetrit, jõudes hommikuks 8-10 kilomeetri kõrgusele merepinnast. Suurt kõrgust lendamiseks pole vaja mitte ainult tugeva tuule tõttu, vaid ka seetõttu, et sellisel kõrgusel pole äikest. Äikesepilvedesse sattumine on väga ohtlik.

- Kui lendasin kuumaõhupalliga, oli mul loojus: „Öösel peaksite nägema tähti, päeval - päikest. Kui ei näe, siis kukud, ”ütleb Konjukhov.

Samuti treenib ta väikelennuki salongis viis päeva peaaegu liikumatust taluma. Autopiloot võimaldab teil juhtimises puhata ja puhata. Reisija saab ka spetsiaalse kerge ja tasakaalustatud vedeljahu. Evakueerimise korral laskub langevarjuga kogu lennuk.

Foto viisakalt Skolkovo fondi pressiteenistuse poolt

Lend plaanitakse läbi viia lõunapoolkeral, kuna põhjapoolkeral on liiga palju maad ja vastavalt sellele on liiga palju riike, kellega oleks vaja pidada läbirääkimisi nende õhuruumis ülelennu üle, mis on keeruline. Nii et suurem osa teest jääb Albatrossi tiiva alla ookeaniks. Nüüd peavad projekti autorid läbirääkimisi Austraalia valitsusega selle üle lendamiseks ning Albatross lendab ka Uus-Meremaa, Tšiili, Argentina, Brasiilia ja Lõuna-Aafrika kohal.

Samal 2020 lennuk SolarStratos alustab ka oma esimest lendu. Kuid Lifshitsi sõnul pole projektidel konkurentsi. Šveitslased plaanivad ronida maksimaalselt 25 kilomeetri kõrgusele ja lend kestab vaid paar tundi. Disaini hõlbustamiseks on lennukikabiin lekkiv, nii et piloot veedab need tunnid skafandris, mida muide arendab Venemaa ettevõte Zvezda. Albatross on lennus viis päeva ja piloot viibib survestatud kabiinis ilma skafandrita.

Miks lennata?

Mihhail Lifshitsi sõnul pole Albatrossi projektis ROTEKi jaoks oluline mitte rahaline, vaid pigem teadusuuringute komponent.

- On selge, et me ei ole esimesed, kes sellise projekti sihikule võtavad. Vaatasime tähelepanelikult maailmas toimuvat, alustades Picardist, mis lendas ümber maailma. Tal kulus kaks aastat, 17 maandumist, millest igaüks oli seotud lennuki remondiga. Pärast seda tehti katseid. Me teame neist projektidest, oleme ühel või teisel määral kõigiga sõbrad. Ja esimese asjana otsustasime nende vigadega arvestada. Isegi mitte niivõrd vigu, kuivõrd projekti rakenduslikumaks, tehnilisemaks, teaduslikumaks muutmine, - ütleb piloot.

Tema sõnul pole kellelgi vaja korraga ümber Maa lennata suutvate mehitatud "päikese" õhusõidukite seeriatoodangut. Kaubanduslikust seisukohast on päikese jõul töötavad droonid paljulubavamad.

- Nüüd on päikesepatareidel palju atmosfääri- ja stratosfääri satelliitide projekte, kuid seni nad ainult lohistavad. Püüame valmistada täieõiguslikku lennukit, millel on kõige suurem koormus, selgitab Lifshitz.

"Lisaks on sellise seadme abil võimalik katsetada mõningaid tehnoloogiaid energiasalvestite, kütuseelementide, uute kattekihtide ja materjalide valdkonnas," lisab Skolkovo Fondi energiatõhusate tehnoloogiate klastri tegevdirektor Oleg Dubnov.

Samuti loodavad "Albatrossi" loojad, et projekti edu tõstab riigi prestiiži ja stimuleerib kütusevaba lennunduse arengut. Nad eeldavad, et autonoomsed lendavad sõidukid asendavad tulevikus paljudes tööstusharudes satelliite ja neid saab kasutada ookeanide, metsade ja maade pindade jälgimiseks. põllumajandus.

"Need lennud ja otsused näitavad, kuidas päikeseenergiat saab nüüd kasutada, kas aeg on kätte jõudnud ja kas tehnoloogiad on jõudnud arengutasemele, kui seda on võimalik teha," ütleb Dubnov.

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

Päikeseenergial töötavad seadmed pole tänapäeval üllatavad. Sellest hoolimata võib 5. mail toimunud päikesega töötava stratosfäärilise lennuki SolarStratos esimest proovilendu nimetada maamärkide sündmuseks.

Võite küsida, kuidas erineb see Šveitsi SolarStratos oma päikesepurilennutütardest, kes on tuntud tänu sellele, et aasta ümber maabus 16 maandumisega ümber maakera. Või Fjodor Konjukhovi päikeseenergial töötavast sõidukist, mis kavatseb sellel ümber Maa lennata 120 tunni jooksul maandumata?

Erinevus on selles, et SolarStratos on mõeldud kõrgematele kõrgustele. Kui Fedor Konyukhov kavatseb tõusta 16 kilomeetrit üles, on Šveitsi stratosfääri lennuk ette nähtud lendudeks 25 kilomeetri ja kõrgemal. Seal pole veel kaaluta olekut, kuid eksperdid nimetavad neid stratosfääri kihte juba kosmose lähedal. Selle piirkonna arengut peetakse väga paljutõotavaks suunaks. Fakt on see, et siin saab käivitada atmosfääriside satelliite, mis on mitu korda odavamad kui kosmoses. Või vaatlussatelliidid - need säästavad mitte ainult raha, vaid annavad ka täpsemat teavet. Tõepoolest, 20–30 kilomeetri kõrguselt on näiteks metsatulekahju piirid (üle 160 km) võimalik täpsemini määrata näiteks metsatulekahju piirid.

Muide, mitte nii kaua aega tagasi alustas Venemaa atmosfäärisatelliidi katsetamist päikesepatareidel "SOVA". Kuid see on väike droon kaaluga 12 kilogrammi ja tiibade siruulatus 9 meetrit.

Ja SolarStratos on maailma esimene täieõiguslik kahekohaline stratosfääriline lennuk. Selle kaal on 450 kilogrammi, kere pikkus on 8,5 meetrit ja tiibade siruulatus on 25 meetrit. Veelgi enam, 22 ruutmeetrit pinda on hõivatud päikesepaneelidega.

Kevadel andis Šveitsi föderaalne lennundusamet SolarStratose projektijuhile Rafael Domjanile lennutesti loa. Ja mai alguses tegi imelennuk esimese lennu. Testpiloot Damian Hishe tõstis lühikese 7-minutilise lennu ajal seadme tagasihoidlikule 300 meetri kõrgusele. Lennuk hakkab stratosfääri ronima, kui disainerid on veendunud, et seade töötab ideaalselt.

Probleem on selles, et piloodil pole ruumi eksimiseks: lennuki võimalikult kergeks kergendamiseks ei varustanud insenerid piloodikabiini süsteemidega normaalse rõhu ja temperatuuri hoidmiseks. Et ellu jääda temperatuuril miinus 56 kraadi ja atmosfäärirõhul kümneid ja sadu kordi madalamal kui Maa pinnal, kannavad mõlemad piloodid skafandreid. Mis on huvitav: šveitslane valis erinevate võimaluste seast vene skafandri Sokol, see pole mõeldud kosmoses kõndimiseks, kuid võimaldab tal vastu pidada tähtedevahelise ruumi tingimustele. Ainus puudus on suutmatus hädaolukorras langevarju kasutada. Seetõttu kehtestatakse stratosfäärilise õhusõiduki ohutusele kõrgemad nõuded.

Meil on väga hea meel, et saame näidata töötavat tehnoloogiat, mis võimaldab meil saavutada enamat kui fossiilkütused, ”ütles Rafael Domjan. - Elektri- ja päikeseautod tõrjuvad 21. sajandil turult sisepõlemismootorid. Ja meie lennukid suudavad lennata 25 000 meetri kõrgusel ja see avab ukse kommertsliku elektri- ja päikeselennunduse võimalustele kosmoses.

Domjan loodab, et lende stratosfääri saab turistidele müüa.

TTX SolarStratos

• Pikkus - 8,5 meetrit
• Tiibade siruulatus - 24,9 meetrit
• Kaal - 450 kilogrammi
• Autonoomiareserv - üle 24 tunni
• Ajam - 4 labaga propeller, läbimõõt - 2,2 meetrit
• Mootor - elektrienergia 32kW,
• Mootori efektiivsus - 90%
• Pilootide arv - 2
• Toit - päikeseenergia
• Päikesepaneelide pindala - 22 ruutmeetrit

Ameerika ettevõte Titan Aerospace on demonstreerinud oma päikeseenergial töötava UAV prototüüpi, mis tootja sõnul võib õhus püsida kuni 5 aastat. See seade kruiisib umbes 20 tuhande meetri kõrgusel ja pildistab pinda või toimib atmosfäärisatelliidina. Titan Aerospace'i arendajad on valmis oma esimesed lennukid välja laskma 2014. aastal. Väärib märkimist, et nende kontseptsioonil võib olla paljutõotav tulevik.

Traditsioonilised kosmosesatelliidid teevad täna oma tööd üsna hästi, kuid neil on mitmeid puudusi. Näiteks satelliidid ise on üsna kallid, nende orbiidile viimine maksab ka märkimisväärset raha, pealegi ei saa neid tagasi anda, kui need on juba kasutusele võetud. Kuid Ameerika ettevõte "Titan Aerospace" pakub välja kosmosesatelliitidele alternatiivi, mis vabaneb kõigist neist probleemidest. Mehitamata kõrgelennuk nimega "Solara" on loodud töötama "atmosfäärisatelliidi" rollis - see tähendab, et sooritada üsna pikka aega autonoomseid lende Maa ülakihis.

Praegu töötab ettevõte kahe Solara droonimudeli kallal. Neist esimese, Solara 50, tiibade siruulatus on 50 meetrit, pikkus 15,5 meetrit, kaal 159 kg ja kasulik koormus kuni 32 kg. Massiivsema Solara 60 tiibade siruulatus on 60 meetrit ja see suudab kanda kuni 100 kg. kasulik koormus... Sõiduki saba ja ülemised tiivad on kaetud 3 tuhande päikesepatareiga, mis võivad päevas toota kuni 7 kWh energiat. 20 000 meetri kruiisikõrgusel on atmosfäärisatelliit pilvetasemest kõrgemal, mis tähendab, et ilmastikutegurid seda ei mõjuta. Kogutud energia salvestatakse rongisisestesse liitium-ioonakudesse mootori, autopiloodi, telemeetriasüsteemide ja andurite ööseks toitmiseks. Eeldatakse, et atmosfäärisatelliit suudab töötada täiesti autonoomselt, olles kuni 5 aastat Maa atmosfääri ülemistes kihtides, ja naaseb seejärel maa peale, nii et selle kasulikku koormust saab tagasi anda ja aparaadi ise saab varuosade jaoks lahti võtta.

Teatavasti on mehitamata sõiduki reisikiirus umbes 100 km / h ja tööraadius üle 4,5 miljoni kilomeetri. Ekspertide sõnul lendab droon enamasti ringjatena üle teatava maa-ala. Sellised rakendused hõlmavad objektide jälgimist, seiret, reaalajas kaardistamist, aga ka ilma, põllukultuuride, metsade, intsidentide paiknemise jälgimist ja üldiselt peaaegu kõiki ülesandeid, millega tavaline madala kõrgusega satelliit hakkama saab.

Lisaks kõigele ütlevad Titan Aerospace eksperdid, et iga droon suudab korraga rakendada 17 tuhat ruutkilomeetrit maakera pinda, säilitades side enam kui 100 majatorniga. Praegu on ameeriklased juba katsetanud atmosfäärisatelliitide vähendatud mudeleid ja loodavad Solara 50 ja 60 sõidukite täissuuruses versioone välja anda hiljem 2013. aastal.

Kõrval esialgsed hinnangud ekspertide sõnul maksab maapinna multispektriline pildistamine Solara satelliitide abil ainult 5 dollarit ruutkilomeetri kohta: see on 7 korda madalam kui võrreldava kvaliteediga satelliitandmete hind. Lisaks suudavad sellised droonid osutada sideteenuseid 30 km raadiuses asuvale alale, mis on üsna võrreldav moodsa metropoliga nagu London või Moskva koos enamiku äärelinnadega. IN normaalsetes tingimustes megalopolide territooriumil pole sellist süsteemi veel vaja, kuid ettevõte usub, et nende droonid võivad olla kasulikud kas hädaolukordade korral või vähearenenud riikides. Titan Aerospace ütleb, et nende mehitamata sõidukid Solarat huvitab juba tuntud arvutikorporatsioon Google, kes saab neid kasutada oma Interneti-Aafrika projektis.

Täna tugevdavad Solarat kui atmosfäärisatelliiti kaks asja. Esimene on selle lennu kõrgus. Seade on ette nähtud lendudeks üle 20 000 meetri kõrgusel, mis võimaldab sellel praktiliselt olla üle kõigi võimalike atmosfäärinähtuste. Seade hõljub pilvede ja erinevate ilmastikutingimuste kohal keskkond ja tuul on üldiselt üsna stabiilne või vähemalt väga etteaimatav. Sellel kõrgusel olles langeb umbes 45 000 ruutkilomeetrit maakera pinnast kohe drooni vaatevälja. Seega tugijaam mobiilsideSolarale paigaldatud süsteem võiks asendada 100 sellist jaama Maa pinnal.

Teine väga oluline asi on see, et aparaat töötab päikeseenergia abil. Drooni tiibadel ja sabal on kõik ligipääsetavad pinnad kaetud spetsiaalsete päikesepaneelidega ning tiibadesse on kinnitatud liitiumioonakud. Päeval suudab Solara tekitada muljetavaldava hulga energiat, mis on piisav, et patareid laadima jätta, millest piisaks kogu ööks. Kuna päikeseenergial töötav mehitamata õhusõiduk ei vaja tankimist, võib see kõrgel püsida kuni 5 aastat. Sel ajal saab ta kas ühe koha peal tiiru teha või (kui soovite, et seade teeks kauglende) saaks lennata umbes 4500 000 kilomeetri pikkuse vahemaa reisikiirusega veidi alla 60 sõlme (umbes 111 km / h). Samal ajal on seadme viieaastane lennuperiood tingitud ainult mõne selle komponendi elutsüklist, seega on olemas kõik eeldused, et see droon püsiks taevas palju kauem.

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