2017. aasta aprillis kinnitas miljardär Viktor Vekselberg Vladimir Putinile, et Renova ettevõtete grupp suudab luua lennukid, mis töötab eranditult päikeseenergial ja püstitas samal ajal selle abiga maailmarekordi. Mis on viimase aasta jooksul muutunud?

Fedor Konjuhhov lennulabori pardal Stemme 12. Foto Denis Belozerov

26. juulil 2016 lõpetasid Andre Borschberg ja Bertrand Becard ainult päikeseenergial töötava lennukiga Solar Impulse 2 läbi aegade esimese ümbermaailmareisi. Solar Impulse 2 meeskonnal kulus selleks veidi üle aasta, 117 tundi ja 51 minutit, teha tiiru ümber maakera. lend Jaapanist Hawaiile püstitas pikima lennu kestuse rekordi päikese toitel. Projekti Albatross Venemaa meeskond kavatseb ületada Šveitsi rekordi. Nad kavatsevad lennata 33 000 km ümber maailma ainult päikeseenergia toel ilma fossiilkütuseid kasutamata ja nädalaga peatumata.

Millal lendu oodata

Projekt viiakse ellu kolmes etapis ja nüüd on Albatross neist esimeses: projektimeeskond katsetab tehnoloogilisi lahendusi lennulaboris - lennukil Stemme S12. Tulevase päikesepurilennuki võtmetähtsusega tehnoloogilised komponendid on paindlikud päikese heteroühenduspaneelid ja hübriidenergiasalvestid. Nende Stemme S12 lennukitele paigaldatud paneelide vastupidavust erinevatele ilmastikutingimustele, madalatele temperatuuridele ja rõhule testitakse aastaringselt. Siis on käes teine ​​etapp - rekordlennu jaoks mõeldud purilennuki projekteerimine ja ehitamine, võttes arvesse katsetamise käigus saadud andmeid. Lõpuks, kolmas ja viimane etapp on ümbermaailmalend ise.

Vene purilennuk peaks startima 2020. aastal ning seda hakkab juhtima rändur Fjodor Konjuhhov, kes on juba viis ümbermaailmareisi sooritanud ja eelkõige rekordi püstitanud, lennates kuumaõhupalliga ümber Maa 268 tunniga. Nüüd hakkab Konjuhhov lenduri staatusega harjuma ja õpib Minski lennunduses piloodina. treenimiskeskus"Teemant."

Projekti maksumust on veel raske prognoosida, eelarve võib muutuda mitmel põhjusel, millest peamisteks on tehnoloogiline komponent ja ettenägematud logistikakulud. Projekti tehnoloogiliseks investoriks oli Renova ettevõtete grupp.

Lendav labor Stemme S12. Foto Denis Belozerov

“Oleme loomas maailma esimest fotogalvaanilise valdkonna lendavat laborit. Sel aastal plaanime lende erinevates tingimustes: Elbruse jalamil, Kamtšatkal, Uuralites ja Moskva piirkonnas. Kõik see aitab koguda rohkem andmeid paindlike päikesepaneelide toimimise kohta väga erinevates ootamatutes tingimustes,“ ütleb Renova ettevõtete grupi kõrgtehnoloogiliste varade arenduse direktor, ettevõtte juhatuse esimees Mihhail Lifshits. JSC Rotek.

Lendav labor on ainulaadne testimiskompleks, mis võimaldab jälgida päikesepaneelide ja salvestusseadmete tööd tingimustes, milles keegi pole neid varem testinud. Tegelikult tegutseb Albatrossi projektimeeskond täna teerajajana.

Milliseid tehnoloogiaid kasutatakse

Energiasäästliku õhusõiduki loomiseks vajate esmalt ülitõhusat energiaallikat. Eriti Albatrossi projekti jaoks, MIPT energeetika õhukeste kiletehnoloogiate teadus- ja tehnikakeskus. Ioff töötas välja tehnoloogia nn paindlike heteroühendusega päikesepatareide tootmiseks, mille efektiivsus on üle 22%. Sellised elemendid ühendavad endas õhukese kile ja polükristalliliste tehnoloogiate eelised – nad on võimelised püüdma hajutatud päikesevalgus ja seda saab paigaldada kogu lennuki pinnale.

Energiasalvestussüsteem hakkab põhinema hübriidsalvestitel, mis koosnevad liitiumioonakudest ja superkondensaatoritest. Esimene tagab suure mälumahu ja teine ​​on tõhus puhver liitiumioonakude kaitsmiseks suurenenud koormuse ja ülekuumenemise eest. Superkondensaatoreid arendab ja toodab Renova kontserni kuuluv ettevõte TEEMP. Tänu oma erilisele disainile ning spetsiaalselt väljatöötatud elektrolüütide ja katoodmaterjali kasutamisele on TEEMP superkondensaatorid kerged ja töötavad äärmuslikel temperatuuridel (kuni -65 °C).

Sellised ülitõhusad energiaallikad aitavad vältida lennunduses üsna levinud probleemi - "termilist põgenemist", mille puhul salvestusseade lühistub kõrge temperatuuri tõttu. Akude ülekuumenemine marsruudil Jaapan - Hawaii põhjustas Solar Impulse 2 lennu peatamise ligi 9 kuuks.

Mis siis

Päikeseenergiat kasutavad mehitamata õhusõidukid võivad satelliite asendada. Elektriliste õhusõidukite tõukejõusüsteemide jõuallikaks saab kombinatsioon päikesepaneelidest ja väikesest, kuid tõhusast mootorist. Edasine areng Selline tehnoloogia võimaldab kauba- ja reisijateveol kasutada elektrilisi jõuseadmeid, mis omakorda toob kaasa ressursside säästmise ja keskkonna säästmise.

12. mai 2013

2010. aasta suvi jääb igaveseks lennuajalukku. Esmalt mehitatud päikeseenergial töötav lennuk tegi üle päeva kestva vahemaandumiseta lennu. Unikaalne prototüüp PÄIKESELENUK HB-SIA on Šveitsi ettevõtte vaimusünnitus PäikeseenergiaImpulss ja selle alaline president Bertrand Piccard.

Oma sõnumis, mis postitati ettevõtte veebisaidile pärast edukaid katseid lennukid Picard märkis: „Kuni selle päevani ei saanud me tõeliselt loota kellegi usaldusele. Nüüd saame tõesti näidata kogu poliitilisele ja majandusmaailmale, et see tehnoloogia töötab.

7. juuli varahommikul tänu genereeritud energiale 12 tuh päikesepatareid, mis on paigaldatud enam kui 64 meetri pikkusele tiivale (üsna võrreldav Airbus A340 reisilennuki mõõtmetega), tõusis Payerne (Šveits) lennuväljalt õhku ebatavalise välimusega, poolteist tonni kaaluv üheistmeline lennuk. Roolis oli üks asutajatest, 57-aastane Šveitsi piloot ja ärimees Andre Borschberg.

"See oli mu elu kõige hämmastavam lend," märkis ta pärast maandumist. "Ma lihtsalt istusin ja vaatasin, kuidas aku tase iga tunniga tõusis ja mõtlesin, kas mahutavus jätkub kogu ööks. Ja selle tulemusel lendasin 26 tundi ilma ühegi kütusetilga või keskkonnareostuseta!

Mitte esimene päikeseenergial töötav lennuk, mille on ehitanud inimene, kuid esimesena ületas päeva ja öö piiri koos piloodiga.

Mudelid PÄIKESE ÕHUSÕIDUK hakkas ilmuma 1970. aastatel esimeste taskukohaste fotogalvaaniliste elementide turule toomisega ja mehitatud lennud algasid 80ndatel. Ameerika meeskond eesotsas Paul McCreadyga lõi 2,5 kW Solar Challengeri lennuki, mis tegi muljetavaldavaid mitmetunniseid lende. 1981. aastal õnnestus tal ületada La Manche'i väin. Ja Euroopas tõusis Saksamaalt pärit Gunter Rohelt taevasse omaenda Solair 1 mudeliga, mis oli varustatud kahe ja poole tuhande elemendiga koguvõimsusega umbes 2,2 kW.

1990. aastal ületas ameeriklane Eric Raymond oma Sunseekeril USA-d. Kahekümne vahepeatusega teekond kestis aga üle kahe kuu (121 lennutundi) ja pikim lõik oli umbes 400 kilomeetrit. Mudel kaalus lennukid vaid 89 kilogrammi ja oli varustatud räniga päikesepaneelid.

90ndate keskel osales Berblingeri võistlusel mitu sarnast lennukit: nende ees seisis ülesanne jõuda 450 meetri kõrgusele ja elada päikeseenergial umbes 500 W tiiva ruutmeetri kohta. Auhinna pälvis 1996. aastal Stuttgarti ülikooli professor Voight-Nietzschmanni modell, kelle Icare II-l oli 25-meetrine energiatiib, mille pindala oli 26 ruutmeetrit. meetrit.

2001. aastal suutis AeroVironmenti spetsiaalselt NASA jaoks välja töötatud päikesedroon Helios, mille tiibade siruulatus oli üle 70 meetri, tõusta enam kui 30 kilomeetri kõrgusele. Kaks aastat hiljem tabas ta turbulentsi ja kadus kuhugi Vaiksesse ookeani.

2005. aastal sooritas Alan Cocconi ja tema ettevõtte AC Propulsion väike droon, mille tiibade siruulatus oli umbes 5 meetrit, esimest korda edukalt üle 48 tunni kestnud lennu. Päeva jooksul kogunenud energia tõttu lennukid oli ka öölennuvõimeline. Lõpuks, aastatel 2007–2008 sooritas angloameerika firma QuinetiQ oma edukaid lende. lennukid Sefiir 54 ja 83 tundi. Auto kaalus umbes 27 kg, tiibade siruulatus oli 12 m ja lennukõrgus ületas 18 km.

Projekt päikeseenergial töötav lennuk Solar Impulse Vaevalt oleksin suutnud jooniste ja visandite mähkmetest välja tulla, kui poleks väsimatu Bertrand Piccardi – arsti, ränduri, ärimehe ja rekordilise lenduri – energiat. Tundub aga, et aitasid ka geenid.

Uuendaja vanaisa Auguste Picard oli kuulus füüsik, Einsteini ja Marie Curie sõber, üks lennunduse ja allveeteaduse pioneere, esimese süvameresõiduki ja stratosfääriõhupalli leiutaja. Olles 1930. aastate alguses ületanud kuumaõhupalliga 15-kilomeetrise kõrguse, sai temast esimene inimene maailmas, kes nägi oma silmaga maakera pinna kumerust.

Siis tõmmati Auguste alla ja leiutaja ehitas süvameresõiduki, mida ta nimetas batüskaafiks. Tema poeg Jacques Piccard sai pärast mitmeid ühiseid sukeldumisi nii kirglikuks maailmamere saladusi uurima, et temast sai üks pioneeridest, kes külastas Mariaani süviku põhja (sügavus 11 km). Seejärel ehitas Jacques oma isa tööd aluseks võttes maailma esimese turistidele mõeldud allveelaeva, aga ka mesomaastiku Golfi hoovuse uurimiseks.

Tänu oma isale oli 1958. aastal sündinud Bertrand Piccardil ainulaadne võimalus isiklikult kohtuda silmapaistvad inimesed, kes määras suuresti tema tuleviku: kuulus Šveitsi päästelendur Hermann Geiger, kellega ta tegi esimese lennu üle Alpide, rekordsukelduja Jacques Mayol, kes õpetas teda sukelduma Floridas, maailma astronautika ühes tugisambas, Wernher. von Braun, kes tutvustas teda astronautidele ja NASA töötajate poolt.

16-aastaselt, naastes Floridast pärast järjekordset süvameresukeldumise praktilist kursust, tegi Bertrand oma esimese õhureisi, avastades deltaplaani. Kas on siis ime, et just temast sai peagi üks selle spordiala pioneere Euroopas. Aastaid hiljem sai Picardist mitte ainult Šveitsi deltaplaaniföderatsiooni asutaja ja professionaalne instruktor, vaid ta proovis ka kõike võimalikku: õhuakrobaatikat, kuumaõhupallisõitu, langevarjuhüppeid. Picard tuli sellel spordialal mitu korda Euroopa meistriks ja lõpuks lendas ta esimesena mootoriga deltaplaanil üle Šveitsi-Itaalia Alpide.

Märkamatult sai “õhulisest” hobist tema jaoks ka professionaalne labor. Ekstreemsetes olukordades inimeste käitumise vastu huvi tundnud Picard astus psühhiaatria osakonda ja sai paar aastat hiljem Lausanne'i ülikooli arstiteaduskonnas doktorikraadi psühhoteraapia erialal, mille järel avas oma praksise. Erilist huvi pakkusid Bertrandile meditsiinilise hüpnoosi tehnikad: ta sai puuduolevad teadmised nii Euroopa ja USA ülikoolidest kui ka Kagu-Aasia taoismi järgijatelt.

Just see huvi tõi Picardi taevasse tagasi. 1992. aastal korraldas Chrysler kõigi aegade esimese Atlandi-ülese võidusõidu. õhupallid, mida nimetatakse Chrysleri väljakutseks. Belgia lendur Wim Verstraaten kutsus Picardi kaaspiloodiks – ta oli kindel, et hüpnoosi valdava psühhoterapeudi olemasolu pardal võib olla hea eelis teiste meeskondade ees. Ja nii see juhtuski. Verstrateni ja Picardi meeskond läbis maratoni kergelt ja võitis ajaloolise võistluse, maandudes pärast viiepäevast viie tuhande kilomeetri pikkust lendu Hispaanias.

Picardi jaoks ei olnud lend lihtsalt ilmutus, vaid ka uus viis loodusega suhtlemiseks. Pärast 18 aastat deltaplaani lendamist oli tal uus unistus – lennata ilma mootori ja roolita ümber kogu maailma, toetudes tuule tahtele.

Ja unistus sai teoks. Isegi kui mitte esimesel katsel. Sponsorid olid Šveitsi kellatootja Breitling ja Rahvusvaheline Olümpiakomitee. 12. jaanuaril 1997 tõusis pärast kolmeaastast ettevalmistust Šveitsi lennuväljalt õhku õhupall nimega Breitling Orbiter, mis tehniliste probleemide tõttu maandus kuue tunni jooksul. Breitling Orbiter 2 tõusis õhku 1998. aasta veebruaris, kuid ei jõudnud taas sihtkohta. Seekordne peatus toimus Birmas pärast seda, kui Hiina võimud keeldusid Picardile lennukoridori andmast. See lend oli küll ajaloo pikim õhupallireis (üle üheksa päeva), kuid eesmärki siiski ei saavutatud.

Lõpuks lahkus kolmas õhupall Šveitsist 1999. aasta märtsis ja maandus pärast ligi 20 päeva kestnud ja enam kui 45 tuhande kilomeetri pikkust pidevat lendu Egiptuses. Oma enneolematu teekonnaga purustas Piccard seitse maailmarekordit, pälvis mitmeid auväärseid teaduslikke tiitleid ning kanti koos oma kuulsa isa ja vanaisaga entsüklopeediatesse.

Breitling Orbiter 3 asus Ameerika Ühendriikides Smithsoniani õhu- ja kosmosemuuseumis ning Bertrand Piccard kirjutas mitmeid raamatuid ning temast sai oodatud külaline arvukatel loengutel ja seminaridel.

2003. aastal teatas väsimatu Picard uuest, veelgi ambitsioonikamast ettevõtmisest, asudes looma mehitatud päikeseenergial töötavad lennukid, mis suudab lennata ümber kogu maakera. Nii see projekt ilmus PäikeseenergiaImpulss.

Picardi partner ja ettevõtte asendamatu tegevjuht oli Šveitsi piloot ja ärimees Andre Borschberg. Ta on sündinud Zürichis, lõpetanud Lausanne'i föderaalse polütehnilise instituudi (EPFL) inseneri erialal, saanud juhtimiskraadi legendaarsest Massachusettsi tehnoloogiainstituudist ning sellest ajast alates on ta kogunud laialdasi kogemusi mitmesuguste äride asutajana ja juhina. projektid. Lisaks koos Varasematel aastatel Andrele meeldis lennundus - ta õppis Šveitsi õhujõudude koolis ja sai kümneid litsentse, mis andsid õiguse professionaalne juhtimine kõigi mõeldavate kategooriate lennukid ja helikopterid.

Borschberg töötas viis aastat ühes maailma suurimas konsultatsioonifirmas McKinsey, misjärel asutas oma riskifondi, käivitas kaks kõrgtehnoloogiaettevõtet ja lõi heategevusfondi.

2003. aastal viisid Picard ja Borschberg Lausanne'is läbi eeluuringud, mis kinnitasid Picardi kontseptsiooni rakendamise fundamentaalset tehnilist teostatavust. Arvutused kinnitasid, et luua lennukid peal päikese toitel teoreetiliselt võimalik. 2003. aasta novembris käivitati projekt ametlikult ja algas prototüübi väljatöötamine.

Alates 2005. aastast on Brüsseli Kuninglik Meteoroloogia Instituut Genfi ja Zürichi lennujaamades simuleerinud mudellennuki virtuaalseid proovilende reaalsetes tingimustes. Peamine ülesanne seal arvutati optimaalne marsruut, sest viibite pikka aega päikest katvate pilvede all, PÄIKESELENUK ei saanud. Ja lõpuks, 2007. aastal, algas lennuki tootmine.

2009. aastal esmasündinu HB-SIA oli proovilendudeks valmis. Disaini loomisel seisid insenerid silmitsi kahe peamise ülesandega. Oli vaja kaalu minimeerida lennukid , saavutades samal ajal maksimaalse võimsuse kättesaadavuse ja tõhususe. Esimene eesmärk saavutati kasutamise kaudu süsinikkiud, spetsiaalselt välja töötatud “täidis” ja vabanedes kõigest ebavajalikust. Näiteks kokpitis polnud küttesüsteemi, mistõttu tuli Borschbergil kasutada spetsiaalset termoülikonda.

Arusaadavatel põhjustel on põhiküsimuseks saanud päikeseenergia hankimise, akumuleerimise ja optimaalse kasutamise küsimus. Tavalisel pärastlõunal saab iga maapinna ruutmeeter umbes tuhat vatti ehk 1,3 "hobujõudu soojust". 200 ruutmeetrit 12% efektiivsusega fotoelemente toodavad umbes 6 kilovatti energiat. Kas seda on liiga palju? Ütleme nii, et umbes sama palju oli 1903. aastal legendaarsete vendade Wrightide käsutuses.

Pa tiiva pind PÄIKESELENUK Paigaldati üle 12 tuhande raku. Nende efektiivsus võiks olla suurem – nende paneelide tasemel, mis on paigaldatud ISS-ile. Kuid tõhusamatel rakkudel on ka suurem kaal. Nullgravitatsiooni korral see rolli ei mängi (pigem energiafarmide kosmoseautode abil orbiidile tõstmisel). Kuid PÄIKESELENUK Picara pidi jätkama öösel lendamist, kasutades akudesse salvestatud energiat. Ja siin mängis iga lisakilo kriitilist rolli. Päikesepatareid osutusid masina kõige raskemaks komponendiks (100 kilogrammi ehk umbes veerand lennuki massist), mistõttu selle suhte optimeerimine kujunes insenerimeeskonna jaoks kõige keerulisemaks ülesandeks.

Lõpuks edasi PÄIKESELENUK paigaldatud ainulaadne pardale arvuti süsteem, mis hindab kõiki lennuparameetreid ja annab vajalikku teavet piloot kui ka maapealne meeskond. Kokku insenere PäikeseenergiaImpulss Projekti elluviimise käigus loodi ca 60 uut tehnoloogilist lahendust materjalide ja päikeseenergia vallas.

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

"Hommikuks olid akud veel umbes 10 protsenti laetud," ütles inspireeritud Borschberg. "See on meie jaoks suurepärane ja täiesti ootamatu tulemus." Meie lennuk on reisilennuki suurune ja kaalub sama palju kui auto, kuid ei kuluta rohkem energiat kui mopeed. See on uue ajastu algus ja mitte ainult lennunduses. Oleme näidanud taastuvenergia potentsiaali: kui suudame sellega lennata, saame teha palju muid asju. Uute tehnoloogiate abil saame endale lubada oma tavapärase elatustaseme säilitamist, kuid tarbime palju vähem energiat. Lõppude lõpuks oleme endiselt liiga sõltuvad mootoritest sisepõlemine ja ressursside hinnad!”

HB-SIA- prototüübi tehnilised andmed

• Lennukõrgus - 8500 m
• Maksimaalne kaal - 1600 kg
• Reisikiirus - 70 km/h
• Miinimumkiirus - 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 on 3,5 m
• Aku kaal - 400 kg
• Päikesepatareide (11 628 monokristalli) efektiivsus - 22,5%

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

Siiski sisse PäikeseenergiaImpulss juba tean, mis edasi saab. Aastatel 2012-2013 prototüüp PÄIKESELENUK Uuendatud varustuse ja pideva salongisurvega HB-SIB on seatud tegema esimest ümbermaailmareisi päikesetiival. Tõstepinna ulatus on umbes 80 meetrit – suurem kui ühelgi kaasaegsel lennukil. Lend peaks toimuma 12 kilomeetri kõrgusel. Tõsi, see ei ole pidev. Kahest piloodist koosnev meeskonnavahetus nõuab viit maandumist. Lend ikka veel madalal lineaarsel kiirusel kestab ju üle kolme kuni nelja päeva.

Olgu kuidas on, Picardi projekt inspireerib optimismi. Võib-olla lõpetavad lennufirmad paarikümne aasta pärast lõpuks sakramentaalse mantra kordamise, et varsti saab õli otsa. Kas see lõpeb? Nii et see on suurepärane. Me lendame mitte petrooleumil, vaid päikeseenergial!

Ja ma tuletan teile ka meelde ja uurin ka välja, millistest kuubikutest see tehti Algne artikkel on veebisaidil InfoGlaz.rf Link artiklile, millest see koopia tehti -

Elektrilennukid, mis lendavad päikesevalguse energiat kasutades, on ühes tükis toode. Igaüks neist on ainulaadne ja loodud erainvesteeringutega, pigem pildi ja uurimistöö eesmärgil, mitte sellise üksuse käivitamise eesmärgil masstoodang. Võib-olla luuakse nüüd Šveitsis päikeselennunduse valdkonna kuulsamaid projekte - need on lennukid SolarImpuls Ja SolarStratos. Esimesel neist lendas kolm aastat tagasi ümber maailma stratosfääri õhupalli leiutaja Auguste Piccardi lapselaps Bertrand Piccard. KOHTA SolarStratos“Pööning” on juba olemas – sellega plaanivad Šveitsi piloodid tõusta stratosfääri. 2018. aasta suvel testis Ameerika ettevõte Bye Aerospace StratoAirNeti lennukiperekonda Solesa— selliseid lennukeid saab ettevõtte sõnul kasutada sõjaväepatrullimiseks, kaardistamiseks ning otsingu- ja päästeoperatsioonideks. Venemaa tööstusettevõte ROTEC otsustas globaalsete trendidega sammu pidada ja alustas ka "päikeseenergia" lennuki väljatöötamist. Projekt kandis nime "Albatross".

Mis lendab?

Albatrossi projekt koosneb kahest etapist. Esimene neist on lendava fotogalvaanilise labori loomine ja katsetamine, mis hakkab koguma teavet päikesepaneelide, energiasalvestite ja muude süsteemide toimimise kohta lennu ajal. Teises etapis ehitatakse tegelik lennuk, millel piloot lendab viie päevaga ümber Maa ilma kordagi maandumata.

Lendav labor on Saksa mootoriga kaheistmeline purilennuk Stemme S12, mis on varustatud fotogalvaaniliste päikesepatareide, hübriidenergiasalvestussüsteemi (superkondensaator ja liitiumioonaku) ja teadusseadmetega.

«Kuna tegemist on laboriga, vajasime pikaks ajaks lendamiseks väga kõrget aerodünaamilist kvaliteeti ja piisavalt ruumi varustuse mahutamiseks, pluss kõrgete lendude võimalust. Seetõttu valiti lennuk, mis ühendab need omadused,” ütleb ROTEC JSC direktorite nõukogu esimees, Albatrossi projekti juht, piloot Mikhail Lifshits. — Selle 1-53 purilennuki aerodünaamiline kvaliteet on praegu maailma parim. Seadmed - laadimisseadmed, mõõtesüsteemid, positsioneerimine - asuvad tagaruumis. Kõik teaduse ja mõõtmistega seonduv on tehtud Venemaal. Ja testimisplatvorm on saksa keel.

Jevgenia Štšerbina / Chrdk.

Aerodünaamiline tõhusus võib jämedalt pidada vahemaaks, mille lennuk suudab rahulikus keskkonnas üksinda libisedes läbida. Selle väärtus 1-53 tähendab, et lennuk suudab 53 kilomeetrit libiseda ühe kilomeetri kõrguselt, järk-järgult laskudes. Näiteks albatross, mis suudab soojalt tõusta õhuvoolud ja tänu neile võib see pikka aega hõljuda ookeanipinna kohal, selle tõste- ja tõmbejõu suhe on 1-20 - rohkem kui enamikul lennukitel. Ainult mõned pommilennukid ja spetsiaalselt loodud purilennukid suudavad liuelda kauem kui albatross, näiteks Voyager, mis tegi esimese vahemaandumiseta ja tankimata lennu ümber Maa.

Vaatamata sellele, et Albatrossi disainerid arvestavad elektrilennukitega lendamise maailmakogemusega, ei olnud Lifshitsi sõnul neil siiski usaldusväärseid andmeid selle kohta, kuidas päikesemoodulid ja energiasalvestid käituvad erinevad tüübid valgustatus, erinevatel kõrgustel ja erinevates kliimatingimustes, mistõttu tekkis vajadus lendava labori järele.

— Teaduslikud ja praktilised keskused on Peterburis, Vladivostokis, Moskvas, kuid seal asuvad fotogalvaanilised elemendid maapinnal. Aga kui palju me kogume erinevatel rünnakunurkadel, päikese eri positsioonidel, erinevatel laiuskraadidel, kõrgustel, erinevatel aluspindadel, erinevatel kellaaegadel? Sisuliselt pole süsteemset vastust. Ja selleks, et lennukit õigesti projekteerida, peavad olema arvutusbaasid. Seetõttu kavandasime lendava labori. Tegemist on projekti esimese etapiga ja see on juba ainulaadne, sest nii kvaliteetseid uuringuid pole maailmas kunagi olnud,” räägib Lifshitz.

Lennuki päikesemooduleid hakkab valmistama Venemaa ettevõtete grupp Hevel. Nende efektiivsus - 22,5% - ei ole nii kõrge kui oma SolarStratos(24,6%), kuid suurem kui tavaliste monokristalliliste räni akude efektiivsus (kuni 20%). Päevane väljund ja rakkude võime töötada hajusvalguses on aga Lifshitzi sõnul lennuks palju olulisemad, sest otsese päikesevalguse tagamine on üsna problemaatiline. Albatross ei hakka kasutama tavapäraseid monoräni fotoelemente, mida kasutatakse päikeseelektrijaamades, vaid heteroühenduselemente, mis on tõhusamad ja võimelised töötama hajusvalguses. Sarnaseid pooljuhtfotoelemente kasutatakse kosmoselaevade projekteerimisel.

Päikesemoodulid on kinnitatud nii laboripurilennuki tiiva ülemisele kui alumisele pinnale, et koguda maapinnalt peegeldunud päikesevalgust. Tulevase lennuki välimus sõltub kogutud andmetest, kuid juba praegu on selge, et see vajab suuri tiibu. Seni vaid paberil eksisteeriva lennuki ligikaudne tiibade siruulatus on 30 meetrit.

Kuidas see lendab?

Fotogalvaanilises laboris on praegu käimas rida katsetusi: Moskva oblastis Severka lennuvälja piirkonnas on lennud juba toimunud, kuid plaanis on ka lennud kogu Venemaal. Ja 2019. aasta jaanuarist algab lennuki enda, Albatrossi projekteerimine. Autorid kavatsevad mootori väljatöötamisse kaasata disainereid Austraaliast ja Suurbritanniast. Albatross tõuseb lendu 2020. aastal ja seda juhib kuulus Vene rändur Fjodor Konjuhhov. Nüüd treenib ja õpib ta Valgevenes purilennuki- ja väikelennuki piloodiks.

"Näete, ma olen 67-aastane ja õpin endiselt," naerab Konjuhhov. — Aastaks 2020, kui pean Albatrossil lendama, on mul juba tavalennukitega mitu lennutundi. Ma tunnen taevast, olen lennanud kuumaõhupalliga ümber maailma.

Vene "päikeselennuk" teeb oma ümbermaailmareisi tavaliste reisilennukite lennukõrgusel - umbes 11 kilomeetrit. Lennuki kiirus ulatub ligikaudu 200-220 kilomeetrini tunnis.

“Kõrguses on tuul vastavalt 300 kilomeetrit tunnis ja meie kiirus 200 kilomeetrit tunnis – seega liigume kiirusega umbes 500 kilomeetrit tunnis,” arutleb reisija.

Konjuhhov kogus kuumaõhupalliga ümber Maa reisi ajal andmeid tuule käitumise kohta erinevatel kõrgustel – neid kasutatakse ka Albatrossi lennu arvutamisel.

Eeldatavasti tõuseb lennuk päeval maksimaalne kõrgus, ja öösel planeerida mitusada kilomeetrit, jõudes hommikuks 8-10 kilomeetri kõrgusele merepinnast. Lennu jaoks pole kõrget kõrgust vaja mitte ainult tugeva tuule tõttu, vaid ka seetõttu, et sellisel kõrgusel pole äikest. Äikesepilvedesse sattumine on väga ohtlik.

— Kuumaõhupalliga lennates oli mul selline suhtumine: «Öösel peaks tähti nägema, päeval päikest. Kui sa ei näe, siis sa kukud,” ütleb Konjuhhov.

Samuti treenib ta, et väikeses lennukisalongis viis päeva peaaegu liikumist üle elada. Autopiloot võimaldab teil mõtted kontrolli alt välja võtta ja lõõgastuda. Reisija saab ka spetsiaalse vedela dieedi, kerge ja tasakaalustatud. Evakueerimise korral lastakse kogu lennuk langevarjuga alla.

Foto Skolkovo fondi pressiteenistuse loal

Lend on plaanis läbi viia lõunapoolkeral, kuna põhjapoolkeral on liiga palju maad ja vastavalt ka riike, kellega oleks vaja nende õhuruumis lendamise üle läbi rääkida, ja see on keeruline. Nii et suurema osa teest on Albatrossi tiiva all ookean. Nüüd peavad projekti autorid Austraalia valitsusega läbirääkimisi selle üle lendamiseks ning Albatross lendab ka Uus-Meremaa, Tšiili, Argentina, Brasiilia ja Lõuna-Aafrika kohal.

Ka 2020. aastal lennuk SolarStratos teeb ka oma esimese lennu. Kuid Lifshitzi sõnul pole projektidel konkurentsi. Šveitslased plaanivad tõusta maksimaalselt 25 kilomeetri kõrgusele ning lend kestab vaid paar tundi. Disaini hõlbustamiseks on lennuki salong rõhuvaba, nii et piloot veedab need tunnid skafandris, mida muide arendatakse Vene ettevõte"Täht". Albatross on lennul viis päeva ja piloot jääb ilma skafandrita survestatud salongi.

Miks see lendab?

Mihhail Lifshitsi sõnul ei ole ROTECi jaoks Albatrossi projektis oluline mitte rahaline, vaid pigem uurimiskomponent.

— On selge, et me pole esimesed, kes sellise projekti ette võtavad. Vaatasime tähelepanelikult, mis maailmas toimub, alustades Picardist, kes lendas ümber maailma. Tal kulus selleks kaks aastat, 17 maandumist, millest igaüks hõlmas lennuki remonti. Pärast seda tehti katseid. Teame nendest projektidest ja oleme ühel või teisel määral kõigiga sõbrad. Ja esimene asi, mida otsustasime teha, oli nende vigadega arvestada. Mitte niivõrd vigu, kuivõrd katset muuta projekti rakenduslikumaks, tehnilisemaks, teaduslikumaks,” räägib piloot.

Tema sõnul pole kellelgi vaja mehitatud "päikeseenergia" lennukite masstootmist, mis suudavad korraga ümber Maa lennata. Kaubanduslikust vaatenurgast on päikeseenergial töötavad mehitamata õhusõidukid paljulubavamad.

— Praegu on palju päikeseenergial töötavate atmosfääri- ja stratosfäärisatelliitide projekte, kuid seni kannavad need ainult iseennast. Püüame teha täisväärtuslikku ja suurima kandevõimega lennukit,” selgitab Lifshitz.

"Lisaks on sellise seadme abil võimalik katsetada mõningaid tehnoloogiaid energiasalvestite, kütuseelementide, uute pinnakatete ja materjalide vallas," lisab asepresident, energiaklastri tegevdirektor Oleg Dubnov. Skolkovo fondi tõhusad tehnoloogiad.

Albatrossi loojad loodavad ka, et projekti edu tõstab riigi prestiiži ja stimuleerib kütusevaba lennunduse arengut. Nad loodavad, et tulevikus asendavad autonoomsed lennukid paljudes tööstusharudes satelliite; neid saab kasutada ookeanide, metsade ja maade pindade jälgimiseks. Põllumajandus.

„Need lennud ja lahendused näitavad, kui palju päikeseenergiat praegu kasutada saab, kas aeg on käes ja kas tehnoloogiad on jõudnud sellisele arengutasemele, et seda teha on võimalik,” ütleb Dubnov.

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

Täna ei üllata te kedagi päikeseenergial töötavate seadmetega. Sellegipoolest võib 5. mail toimunud päikeseenergial töötava stratosfäärilennuki SolarStratos esimest katselendu nimetada märgiliseks sündmuseks.

Kuidas see Šveitsi SolarStratos erineb oma päikesepurilennukitest, mis on kuulus selle poolest, et on aasta jooksul 16 maandumisega ümber maakera navigeerinud, küsite? Või Fedor Konyukhovi päikeseenergial töötavast aparaadist, kes kavatseb sellega lennata ümber Maa ilma maandumata 120 tunniga?

Erinevus seisneb selles, et SolarStratos on mõeldud suurematele kõrgustele. Kui Fedor Konyukhov plaanib ronida 16 kilomeetrit ülespoole, siis Šveitsi stratosfäärilennuk on mõeldud lendudeks 25 kilomeetri kõrgusel ja kõrgemal. Kaalutaolekut seal veel ei ole, kuid eksperdid nimetavad neid stratosfääri kihte juba kosmoselähedaseks. Selle ala arengut peetakse väga paljutõotav suund. Fakt on see, et siin saate käivitada atmosfääri sidesatelliite, mis on mitu korda odavamad kui kosmosesatelliite. Või seiresatelliidid, need mitte ainult ei säästa raha, vaid annavad ka täpsemat teavet. On ju 20-30 kilomeetri kõrguselt võimalik täpsemalt määrata näiteks metsatulekahju piire kui maalähedaselt orbiidilt (üle 160 km).

Muide, mitte kaua aega tagasi alustas Venemaa Sova päikeseenergial töötava atmosfäärisatelliiti katsetamist. Kuid see on väike droon, mis kaalub 12 kilogrammi ja mille tiibade siruulatus on 9 meetrit.

Ja SolarStratos on maailma esimene täisväärtuslik kaheistmeline stratosfäärilennuk. See kaalub 450 kilogrammi, kere pikkus on 8,5 meetrit, tiibade siruulatus on 25 meetrit. Veelgi enam, 22 ruutmeetrit pinda hõivavad päikesepaneelid.

Kevadel andis Šveitsi föderaalne lennuamet SolarStratose projektijuhile Rafael Domianile loa lennukatsetuste läbiviimiseks. Ja mai alguses tegi imelennuk oma esimese lennu. Katsepiloot Damian Hichier tõstis lühikese 7-minutilise lennu ajal seadme tagasihoidlikule 300 meetri kõrgusele. Lennuk hakkab stratosfääri tõusma, kui disainerid on veendunud, et seade töötab ideaalselt.

Probleem on selles, et piloodil pole õigust eksida: lennuki võimalikult kergeks muutmiseks ei varustanud insenerid salongi normaalse rõhu ja temperatuuri hoidmise süsteemidega. Et ellu jääda temperatuuril miinus 56 kraadi ning kümneid ja sadu kordi madalamal atmosfäärirõhul kui Maa pinnal, panid mõlemad piloodid selga skafandrid. Mis on huvitav: šveitslased valisid erinevate võimaluste hulgast vene skafandri "Falcon", mis pole mõeldud kosmoseskäikudeks, kuid võimaldab tal vastu pidada tähtedevahelise ruumi tingimustes. Ainus negatiivne on suutmatus hädaolukorras langevarju kasutada. Seetõttu seatakse stratosfäärilise õhusõiduki ohutusele kõrgendatud nõudmised.

"Meil on väga hea meel, et saame demonstreerida toimivat tehnoloogiat, mis võimaldab meil saavutada rohkem kui fossiilkütuseid kasutavad seadmed," ütles Rafael Domyan. — Elektri- ja päikeseenergiaautod tõrjuvad 21. sajandil turult välja sisepõlemismootorid. Ja meie lennukid võivad lennata 25 000 meetri kõrgusel ja see avab ukse kaubanduslikele elektri- ja päikeselennundusvõimalustele lähikosmoses.

Domyan loodab, et lende stratosfääri saab turistidele maha müüa.

TTX SolarStratos

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

Ameerika ettevõte Titan Aerospace demonstreeris oma päikeseenergial töötava UAV prototüüpi, mis suudab tootja sõnul 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 lendama oma esimese lennukiga 2014. aastal. Väärib märkimist, et nende kontseptsioonil võib olla paljutõotav tulevik.

Traditsioonilised kosmosesatelliidid tulevad tänapäeval oma kohustustega üsna hästi toime, kuid neil on mitmeid puudusi. Näiteks satelliidid ise on üsna kallid, ka nende orbiidile panemine maksab arvestatava summa ning pealegi ei saa neid tagasi tagasi anda, kui need on juba tööle pandud. Kuid Ameerika ettevõte Titan Aerospace pakub kosmosesatelliitidele alternatiivi, mis on kõigist nendest probleemidest vaba. Mehitamata kõrglennuk nimega Solara on loodud töötama "atmosfäärisatelliidina" - see tähendab, et lennata iseseisvalt Maa atmosfääri ülemistes kihtides üsna pikka aega.

Ettevõte töötab praegu kahe Solara drooni mudeli kallal. Neist esimese, Solara 50 tiibade siruulatus on 50 meetrit, pikkus 15,5 meetrit, kaal 159 kg ja kandevõime kuni 32 kg. Massiivsema Solara 60 tiibade siruulatus on 60 meetrit ja see suudab kanda kuni 100 kg. kasulik koormus. Seadme saba ja ülemised tiivad on kaetud 3 tuhande päikesepatareiga, mis võimaldavad päeva jooksul toota kuni 7 kWh energiat. Oma 20 000 meetri kõrgusel merepinnal asub atmosfäärisatelliit pilvetasemest kõrgemal, mis tähendab, et ilmastikutegurid seda ei mõjuta. Kogutud energia salvestatakse pardal olevatesse liitiumioonakudesse mootori, autopiloodi, telemeetriasüsteemide ja andurite jaoks öösel. Eeldatakse, et atmosfäärisatelliit suudab töötada täiesti autonoomselt, viibides Maa atmosfääri ülemistes kihtides kuni 5 aastat ja seejärel maapinnale tagasi pöördudes, nii et selle kasulik koormus saab tagastada ja seade ise saab varuosade jaoks lahti võtta.

Teadaolevalt on mehitamata sõiduki reisikiiruseks umbes 100 km/h ja tööraadius üle 4,5 miljoni kilomeetri. Ekspertide sõnul lendab droon enamasti ringidena üle teatud maapinna ala. Sellised rakendused hõlmavad objektide jälgimist, jälgimist, reaalajas kaardistamist ja ilma, põllukultuuride, metsade, õnnetuspaikade ja praktiliselt kõigi ülesannete jälgimist, millega tavaline madala kõrgusega satelliit hakkama saab.

Lisaks väidavad Titan Aerospace'i eksperdid, et iga droon suudab pakkuda mobiilsidevõrku korraga 17 tuhande ruutkilomeetri ulatuses maapinnast, hoides sidet enam kui 100 maapealse torniga. Praegu on ameeriklased juba katsetanud väiksemaid atmosfäärisatelliitide mudeleid ja loodavad Solara 50 ja 60 seadmete täissuuruses versioonid välja anda hiljem 2013. aastal.

Kõrval esialgsed hinnangud eksperdid ütlevad, et maapinna multispektraalne pildistamine Solara seadmetega maksab vaid 5 dollarit ruutkilomeetri kohta: see on kohe 7 korda madalam kui võrreldava kvaliteediga satelliidiandmete hinnad. Lisaks suudavad sellised droonid osutada sideteenuseid 30 km raadiuses asuvale alale, mis on üsna võrreldav tänapäevase metropoliga nagu London või Moskva koos enamiku eeslinnadega. IN normaalsetes tingimustes Megalinnades pole sellise süsteemi järele veel vajadust, kuid firma usub, et nende droonidest võib kasu olla kas hädaolukordades või vähearenenud riikides. Titan Aerospace ütleb, et nende mehitamata sõidukid Solara on juba hakanud huvi tundma kuulsa arvutikorporatsiooni Google vastu, kes saab neid kasutada osana enda projekt Interneti-Aafrika.

Praeguseks kinnitavad kaks asja Solarat atmosfäärisatelliidiks. Esimene on selle lennu kõrgus. Seade on mõeldud lendamiseks rohkem kui 20 000 meetri kõrgusel, mis võimaldab olla pea kõigist võimalikest atmosfäärinähtustest kõrgemal. Seade ripub pilvede ja erinevate ilmastikutingimuste kohal, kus keskkond ja tuuled kipuvad olema üsna stabiilsed või vähemalt väga etteaimatavad. Sellisel kõrgusel olles langeb umbes 45 000 ruutkilomeetrit maapinnast kohe drooni vaatevälja. Seega tugijaam mobiilside, mis on paigaldatud Solarale, võiks asendada 100 sellist jaama Maa pinnal.

Teine väga oluline asi on see, et seade töötaks päikeseenergiaga. Kõik ligipääsetavad pinnad drooni tiibadel ja sabal on kaetud spetsiaalsete päikesepaneelidega ning tiibadesse on paigaldatud liitiumioonakud. Päeval suudab Solara toota muljetavaldavalt palju energiat, millest piisab, et akud öö otsa laetuna hoida. Kuna päikeseenergial töötav droon ei vaja tankimist, võib see õhus püsida kuni 5 aastat. Praegu võib see kas tiirutada üle ühe koha või (kui soovite, et seade teeks pikki lende) suudab lennata umbes 4 500 000 kilomeetri kaugusele reisikiirusega veidi alla 60 sõlme (umbes 111 km/). h). Samas määrab seadme viieaastase lennuea vaid mõne selle komponendi elutsükkel, seega on olemas kõik eeldused, et see droon saaks taevas palju kauem olla.

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