U travnju 2017. milijarder Viktor Vekselberg uvjeravao je Vladimira Putina da je grupa tvrtki Renova sposobna stvoriti zrakoplov, pogonjen isključivo sunčevom energijom, a ujedno je uz njegovu pomoć postavio svjetski rekord. Što se promijenilo u protekloj godini?

Fedor Konyukhov na brodu letećeg laboratorija Stemme 12. Fotografija Denisa Belozerova

Dana 26. srpnja 2016. Andre Borschberg i Bertrand Becard završili su prvo putovanje oko svijeta u zrakoplovu koji je pokretao isključivo solarna energija, Solar Impulse 2. Posadi Solar Impulse 2 trebalo je nešto više od godinu dana, 117 sati i 51 minuta, obići zemaljsku kuglu.let od Japana do Havaja postavio je rekord za najdulje trajanje leta solarno napajanje. Ruski tim projekta Albatross namjerava oboriti švicarski rekord. Planiraju preletjeti 33.000 km oko svijeta samo na solarnu energiju bez korištenja fosilnih goriva i bez stajanja u tjedan dana.

Kada očekivati ​​let

Projekt se provodi u tri faze, a sada je Albatross u prvoj od njih: projektni tim testira tehnološka rješenja na letećem laboratoriju - zrakoplovu Stemme S12. Ključne tehnološke komponente budućnosti solarna jedrilica postat će dostupni fleksibilni solarni heterospojni paneli i hibridni uređaji za pohranu energije. Ovi paneli, instalirani na zrakoplovu Stemme S12, bit će testirani na otpornost na različite vremenske uvjete, niske temperature i tlak tijekom cijele godine. Zatim će na red doći druga faza - projektiranje i konstrukcija jedrilice za rekordni let, uzimajući u obzir podatke dobivene tijekom testiranja. Konačno, treća i posljednja faza bit će sam let oko svijeta.

Ruska jedrilica trebala bi poletjeti 2020. godine, a upravljat će njome putnik Fjodor Konjuhov, koji je već pet puta obišao svijet i, posebno, postavio rekord u letenju balon na vrući zrak oko Zemlje za 268 sati. Sada se Konyukhov navikava na status avijatičara i prolazi obuku za pilota u Minsku zrakoplovstvu trening centar"Dijamant."

Troškove projekta još uvijek je teško predvidjeti, proračun se može promijeniti zbog mnogo razloga, a glavni su tehnološka komponenta i nepredviđeni logistički troškovi. Tehnološki investitor projekta bila je grupacija Renova.

Leteći laboratorij Stemme S12. Fotografija Denisa Belozerova

“Stvaramo prvi svjetski leteći laboratorij u području fotonapona. Ove godine planiramo letove u različitim uvjetima: u podnožju Elbrusa, Kamčatke, Urala i u Podmoskovlju. Sve će to pomoći prikupiti više podataka o radu fleksibilnih solarnih panela u raznim neočekivanim uvjetima,” kaže Mikhail Lifshits, direktor za razvoj visokotehnoloških sredstava grupe tvrtki Renova, predsjednik upravnog odbora dd Rotek.

Leteći laboratorij jedinstveni je ispitni kompleks koji vam omogućuje promatranje rada solarnih panela i uređaja za pohranu u uvjetima u kojima ih nitko prije nije testirao. Zapravo, tim projekta Albatross danas djeluje kao pioniri.

Koje se tehnologije koriste

Za izradu energetski autonomne letjelice prvo vam je potreban visoko učinkovit izvor energije. Posebno za projekt Albatross, Znanstveno-tehnički centar za tehnologije tankog filma u energetici pri MIPT-u. Ioffe je razvio tehnologiju za proizvodnju tzv. fleksibilnih heterospojnih solarnih ćelija s učinkovitošću većom od 22%. Takve ćelije kombiniraju prednosti tehnologije tankog filma i polikristalnih tehnologija - sposobne su uhvatiti raspršene sunčeva svjetlost a može se postaviti na cijelu površinu zrakoplova.

Sustav za pohranu energije temeljit će se na hibridnim uređajima za pohranu, koji se sastoje od litij-ionskih baterija i superkondenzatora. Prvi će osigurati visok kapacitet pohrane, a drugi će biti učinkovit međuspremnik za zaštitu litij-ionskih baterija od povećanih opterećenja i pregrijavanja. Superkondenzatore razvija i proizvodi tvrtka TEEMP, dio Renova grupe. Zahvaljujući posebnom dizajnu i upotrebi posebno razvijenih elektrolita i katodnog materijala, TEEMP superkondenzatori su lagani i rade na ekstremnim temperaturama (do -65 °C).

Takvi visoko učinkoviti izvori energije pomoći će u izbjegavanju prilično uobičajenog problema u zrakoplovstvu - "toplinskog bježanja", u kojem uređaj za pohranu dolazi do kratkog spoja zbog visoke temperature. Pregrijavanje baterija na relaciji Japan - Havaji uzrokovalo je obustavu leta Solar Impulse 2 na gotovo 9 mjeseci.

Što onda

Bespilotne letjelice koje koriste solarnu energiju mogu zamijeniti satelite. Izvor energije za pogonske sustave električnih zrakoplova bit će kombinacija solarnih panela i malog, ali učinkovitog motora. Daljnji razvoj Ova vrsta tehnologije omogućit će korištenje razvoja električnih pogona za teretni i putnički prijevoz, što će zauzvrat dovesti do uštede resursa i očuvanja okoliša.

12. svibnja 2013

Ljeto 2010. ostat će zauvijek upisano u povijest zrakoplovstva. Prvi s posadom avion na solarni pogon napravio let bez presjedanja koji je trajao više od jednog dana. Jedinstveni prototip SUNČEVI AVION HB-SIA je zamisao švicarske tvrtke SolarniImpuls i njezin stalni predsjednik Bertrand Piccard.

U svojoj poruci objavljenoj na web stranici tvrtke nakon uspješnih testova zrakoplov , Picard je primijetio: “Do tog dana nismo mogli istinski računati ni na čije povjerenje. Sada stvarno možemo pokazati cijelom političkom i gospodarskom svijetu da ova tehnologija funkcionira.”

U rano jutro 7. srpnja, zahvaljujući generiranoj energiji 12 tisuća solarne ćelije, postavljen na krilo dugo više od 64 metra (sasvim usporedivo s dimenzijama putničkog aviona Airbus A340), zrakoplov s jednim sjedalom neobičnog izgleda, težak jednu i pol tonu, poletio je s aerodroma u Payerneu (Švicarska). Na čelu je bio jedan od osnivača, 57-godišnji švicarski pilot i biznismen Andre Borschberg.

"Bio je to najčudesniji let u mom životu", rekao je nakon slijetanja. “Samo sam sjedio i gledao kako razina baterije raste svakih sat vremena i pitao se hoće li kapacitet izdržati cijelu noć. I kao rezultat toga, letio sam 26 sati bez ijedne kapi goriva ili bilo kakvog zagađenja okoliša!”

Ne prvi avion na solarni pogon, izgrađen od strane čovjeka, ali prvi koji je prešao granicu između dana i noći s pilotom na brodu.

Modeli SOLARNI ZRAKOPLOV počeo se pojavljivati ​​1970-ih uvođenjem prvih pristupačnih fotonaponskih ćelija na tržište, a letovi s posadom počeli su 80-ih. Američki tim predvođen Paulom McCreadyjem stvorio je letjelicu Solar Challenger snage 2,5 kW, koja je napravila impresivne višesatne letove. Godine 1981. uspio je preploviti La Manche. A u Europi se u nebo digao Nijemac Gunter Rohelt na vlastitom modelu Solair 1, opremljenom s dvije i pol tisuće ćelija ukupne snage oko 2,2 kW.

Godine 1990. Amerikanac Eric Raymond prešao je Sjedinjene Države na svom Sunseekeru. No, putovanje s dvadesetak zaustavljanja trajalo je više od dva mjeseca (121 sat leta), a najduža dionica bila je oko 400 kilometara. Model je izvagan zrakoplov samo 89 kilograma i bio je opremljen silikonom solarni paneli.

Sredinom 90-ih nekoliko sličnih letjelica sudjelovalo je u natjecanju Berblinger: imale su zadatak doseći visinu od 450 metara i preživjeti na sunčevoj energiji od oko 500 W po kvadratnom metru krila. Nagradu je 1996. godine dobio model profesora Voight-Nietzschmanna sa Sveučilišta u Stuttgartu, čiji je Icare II imao energetsko krilo od 25 metara s površinom od 26 četvornih metara. metara.

Godine 2001. AeroVironmentov solarni dron, nazvan Helios, razvijen posebno za NASA-u i imao raspon krila veći od 70 metara, uspio se podići na visinu veću od 30 kilometara. Dvije godine kasnije susreo se s turbulencijama i nestao negdje u Tihom oceanu.

Godine 2005. mala bespilotna letjelica s rasponom krila od oko 5 metara Alana Cocconija i njegove tvrtke AC Propulsion prvi je put uspješno završila let koji je trajao više od 48 sati. Zbog energije akumulirane tijekom dana, zrakoplov bio sposoban i za noćni let. Konačno, 2007.-2008. anglo-američka tvrtka QuinetiQ izvela je uspješne letove svojih zrakoplov Zephyr 54 i 83 sata. Automobil je težio oko 27 kg, raspon krila bio je 12 m, a visina leta veća od 18 km.

Projekt letjelica na solarni pogon Solar Impulse Teško da bih se izvukao iz omotača crteža i skica da nije bilo energije neumornog Bertranda Piccarda - liječnika, putnika, poslovnog čovjeka i pilota rekordera. No, čini se da su tome pomogli i geni.

Inovatorov djed Auguste Picard bio je poznati fizičar, prijatelj Einsteina i Marie Curie, jedan od pionira zrakoplovstva i podvodne znanosti, izumitelj prvog dubokomorskog vozila i stratosferskog balona. Savladavši visinu od 15 kilometara u balonu početkom 1930-ih, postao je prvi čovjek na svijetu koji je vlastitim očima vidio zakrivljenost površine zemaljske kugle.

Tada je Auguste povučen, a izumitelj je napravio dubokovodno vozilo koje je nazvao batiskaf. Nakon nekoliko zajedničkih ronjenja, njegov sin Jacques Piccard toliko se zapalio za istraživanje tajni Svjetskog oceana da je postao jedan od pionira koji su posjetili dno Marijanske brazde (dubine 11 km). Tada je Jacques, koristeći se očevim radom kao temeljem, izgradio prvu svjetsku podmornicu za turiste, kao i mezopejzaž za istraživanje Golfske struje.

Zahvaljujući svom ocu, Bertrand Piccard, rođen 1958., imao je jedinstvenu priliku osobno upoznati izvanredni ljudi, koji su uvelike odredili njegovu budućnost: slavni švicarski pilot spasilac Hermann Geiger, s kojim je obavio prvi let preko Alpa, ronilac rekorder Jacques Mayol, koji ga je naučio roniti na Floridi, jedan od stupova svjetske kozmonautike, Wernher von Brauna, koji ga je upoznao s astronautima i zaposlenicima NASA-e.

U dobi od 16 godina, vraćajući se s Floride nakon drugog praktičnog tečaja dubinskog ronjenja, Bertrand je napravio svoje prvo putovanje zrakom, otkrivši ovjesnu jedrilicu. Je li uopće čudno što je upravo on ubrzo postao jedan od pionira ovog sporta u Europi. Godinama kasnije, Picard ne samo da je postao utemeljitelj švicarske federacije za zmajarstvo i profesionalni instruktor, već se okušao u svemu što je moguće: u zračnim akrobacijama, letenju balonom, skokovima s padobranom. Nekoliko je puta Picard postao europski prvak u ovom sportu, a naposljetku je prvi preletio švicarsko-talijanske Alpe motornom ovjesnom jedrilicom.

Neprimjetno mu je “prozračni” hobi postao i profesionalni laboratorij. Zainteresiran za ponašanje ljudi u ekstremnim situacijama, Picard je upisao odjel psihijatrije i nekoliko godina kasnije doktorirao na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Lausanni iz područja psihoterapije, nakon čega je otvorio vlastitu ordinaciju. Predmet posebnog interesa za Bertranda bile su tehnike medicinske hipnoze: nedostajuće znanje dobivao je kako na sveučilištima u Europi i SAD-u, tako i od sljedbenika taoizma u jugoistočnoj Aziji.

To je zanimanje vratilo Picarda na nebo. Godine 1992. Chrysler je organizirao prvu transatlantsku utrku. baloni, pod nazivom Chrysler Challenge. Belgijski zrakoplovac Wim Verstraaten pozvao je Picarda kao kopilota - bio je siguran da bi posjedovanje psihoterapeuta u avionu koji je vješt u hipnozi moglo biti dobra prednost u odnosu na druge timove. I tako se dogodilo. Posada Verstraten i Picard s lakoćom je završila maraton i pobijedila u povijesnoj utrci, sletjevši u Španjolsku nakon petodnevnog leta od pet tisuća kilometara.

Za Picarda let nije bio samo otkriće, već i novi način interakcije s prirodom. Nakon 18 godina bavljenja zmajem, ostvario je novi san - obletjeti cijeli svijet bez motora i kormila, oslanjajući se na volju vjetra.

I san se ostvario. Čak i ako ne iz prvog pokušaja. Sponzori su bili švicarski proizvođač satova Breitling i Međunarodni olimpijski odbor. Dana 12. siječnja 1997., nakon tri godine priprema, balon nazvan Breitling Orbiter poletio je s uzletišta u Švicarskoj, ali je zbog tehničkih problema sletio u roku od šest sati. Breitling Orbiter 2 poletio je u veljači 1998., ali ponovno nije uspio stići do cilja. Ovaj put do zaustavljanja je došlo u Burmi, nakon što su kineske vlasti odbile Picardu osigurati zračni koridor. Ovaj let bio je najduže putovanje balonom u povijesti (više od devet dana), ali cilj ipak nije postignut.

Konačno, treći balon napustio je Švicarsku u ožujku 1999. i sletio u Egipat nakon neprekidnog leta koji je trajao gotovo 20 dana i prešao više od 45 tisuća kilometara. Svojim putovanjem bez presedana Piccard je oborio sedam svjetskih rekorda, stekao nekoliko počasnih znanstvenih titula i uvršten u enciklopedije zajedno sa svojim slavnim ocem i djedom.

Breitling Orbiter 3 bio je smješten u Smithsonian Air and Space Museum u Sjedinjenim Državama, a Bertrand Piccard je napisao nekoliko knjiga i postao rado viđen gost na brojnim predavanjima i seminarima.

Godine 2003. neumorni Picard najavio je novi, još ambiciozniji pothvat, preuzimanjem stvaranja zrakoplova s ​​posadom letjelica na solarni pogon, sposobnim letjeti oko cijelog svijeta. Tako se pojavio projekt SolarniImpuls.

Picardov partner i nezamjenjivi direktor tvrtke bio je švicarski pilot i biznismen Andre Borschberg. Rođen je u Zürichu, diplomirao je inženjerstvo na Federalnom politehničkom institutu u Lausannei (EPFL), stekao diplomu iz menadžmenta na legendarnom Massachusetts Institute of Technology, a od tada je skupio veliko iskustvo kao osnivač i voditelj širokog spektra poslovnih projekti. Osim toga, sa ranih godina Andre je volio zrakoplovstvo - studirao je u školi švicarskog ratnog zrakoplovstva i dobio desetke dozvola koje su davale pravo profesionalni menadžment zrakoplova i helikoptera svih zamislivih kategorija.

Borschberg je pet godina radio u jednoj od najvećih svjetskih konzultantskih tvrtki McKinsey, nakon čega je osnovao vlastiti venture fond, pokrenuo dvije visokotehnološke tvrtke i osnovao dobrotvornu zakladu.

Godine 2003., u Lausanni, Picard i Borschberg proveli su preliminarne studije koje su potvrdile temeljnu inženjersku izvedivost implementacije Picardovog koncepta. Izračuni su potvrdili da stvoriti zrakoplov na solarno napajanje teoretski moguće. U studenom 2003. projekt je službeno pokrenut i započeo je razvoj prototipa.

Od 2005. godine Kraljevski institut za meteorologiju u Bruxellesu simulira probne virtualne letove modela zrakoplova u stvarnim uvjetima u zračnim lukama u Ženevi i Zürichu. Glavni zadatak napravljen je izračun optimalne rute, jer ćete dugo biti pod oblacima koji će prekrivati ​​sunce, SUNČEVI AVION ne mogu. I konačno, 2007. godine započela je proizvodnja zrakoplova.

2009. godine prvorotka HB-SIA bio spreman za probne letove. U procesu stvaranja dizajna, inženjeri su se suočili s dva glavna zadatka. Bilo je potrebno minimizirati težinu zrakoplov , uz istovremeno postizanje maksimalne raspoloživosti snage i učinkovitosti. Korištenjem je postignut prvi cilj karbonska vlakna, posebno razvijenim “punjenjem” i rješavanjem svega nepotrebnog. Na primjer, kokpit nije imao sustav grijanja, pa je Borschberg morao koristiti posebno termo odijelo.

Glavno pitanje, iz očitih razloga, postalo je pitanje dobivanja, akumuliranja i optimalnog korištenja sunčeve energije. U tipičnom poslijepodnevu svaki četvorni metar zemljine površine prima oko tisuću vata ili 1,3 "konjske snage topline". 200 četvornih metara fotoćelija s 12% učinkovitosti proizvodi oko 6 kilovata energije. Je li ovo previše? Recimo samo da su otprilike tolikom količinom raspolagala legendarna braća Wright 1903. godine.

Pa površina krila SUNČEVI AVION Ugrađeno je više od 12 tisuća ćelija. Njihova učinkovitost mogla bi biti veća - na razini onih panela koji su instalirani na ISS-u. Ali učinkovitije stanice imaju i veću težinu. U nultoj gravitaciji to ne igra nikakvu ulogu (radije, kada se energetske farme podižu u orbitu pomoću svemirskih "kamiona"). Međutim SUNČEVI AVION Picara je morao nastaviti letjeti noću koristeći energiju pohranjenu u baterijama. I tu je svaki dodatni kilogram odigrao ključnu ulogu. Pokazalo se da su solarne ćelije najteža komponenta stroja (100 kilograma, ili oko četvrtine težine zrakoplova), pa je optimizacija ovog omjera postala najteži zadatak za inženjerski tim.

Konačno, na SUNČEVI AVION instaliran jedinstveni onboard računalni sustav, koji procjenjuje sve parametre leta i pruža potrebne informacije pilot kao i zemaljska posada. Ukupno inženjera SolarniImpuls Tijekom provedbe projekta stvoreno je oko 60 novih tehnoloških rješenja u području materijala i solarne energije.

Godine 2010. započeli su prvi i vrlo uspješni probni letovi, a već u srpnju Andre Borschberg izveo je svoj povijesni cjelodnevni let.

“Do jutra su baterije još uvijek imale oko 10 posto napunjenosti”, rekao je nadahnuti Borschberg. “Ovo je prekrasan i potpuno neočekivan rezultat za nas.” Naš avion je veličine putničkog aviona i težak je koliko i automobil, ali ne troši više energije od mopeda. Ovo je početak nove ere, i to ne samo u zrakoplovnoj industriji. Pokazali smo potencijal obnovljive energije: ako možemo letjeti s njom, možemo učiniti mnoge druge stvari. Uz pomoć novih tehnologija možemo si priuštiti održavanje uobičajenog životnog standarda, ali trošimo puno manje energije. Uostalom, još uvijek previše ovisimo o motorima unutarnje izgaranje i cijene resursa!"

HB-SIA- tehnički podaci prototipa

• Visina leta - 8.500 m
• Maksimalna težina - 1.600 kg
• Brzina krstarenja - 70 km/h
• Minimalna brzina - 35 km/h
• Raspon krila - 63,4 m
• Površina krila - 200 m2
• Duljina - 21,85 m
• Visina - 6,4 m
• Vlast elektrana— 4×7,35 kW
• Promjer vijaka elektrane je 3,5 m
• Težina baterije - 400 kg
• Učinkovitost solarnih ćelija (11.628 monokristala) - 22,5%

radi solarno zrakoplovstvo budućnost? Naravno, Borschberg obećava. Godine 1903. braća Wright bila su uvjerena da je nemoguće preletjeti Atlantik avionom. I 25 godina kasnije, Charles Lindbergh uspio je letjeti iz New Yorka u Pariz. Isto toliko godina bilo je potrebno za izradu prvog putničkog zrakoplova sa 100 sjedala. Tim Picarda i Borschberga tek je na početku putovanja, maksimalna brzina radnog prototipa nije veća od 70 kilometara na sat. Ali prvi korak je već učinjen.

Međutim, u SolarniImpuls već znate što će se sljedeće dogoditi. U 2012-2013, prototip SUNČEVI AVION HB-SIB, s ažuriranom opremom i konstantnim tlakom u kabini, spreman je za prvo putovanje oko svijeta na solarnom krilu. Raspon podizne površine bit će oko 80 metara - veći od raspona bilo kojeg modernog putničkog zrakoplova. Očekuje se da će se let odvijati na visini od 12 kilometara. Istina, neće biti kontinuirano. Promjena posade od dva pilota zahtijevat će pet slijetanja. Uostalom, let s još uvijek malom linearnom brzinom trajat će više od tri do četiri dana.

Bilo kako bilo, Picardov projekt ulijeva optimizam. Možda će zrakoplovne kompanije za nekoliko desetljeća konačno prestati ponavljati sakramentalnu mantru da će uskoro “nestati nafte”. Hoće li završiti? Pa to je super. Nećemo letjeti na kerozin, već na solarnu energiju!

A podsjetit ću vas i na to od kojih je kockica napravljena Izvorni članak nalazi se na web stranici InfoGlaz.rf Link na članak iz kojeg je napravljena ova kopija -

Električni avioni, koji lete koristeći energiju sunčeve svjetlosti, proizvod su iz jednog komada. Svaki je jedinstven i stvoren je privatnim ulaganjem, radije u svrhu imidža i istraživanja nego s namjerom pokretanja takve jedinice u masovna proizvodnja. Možda najpoznatiji projekti u području solarne aeronautike sada se stvaraju u Švicarskoj - to su zrakoplovi SolarImpuls I SolarStratos. Na prvom od njih svijet je prije tri godine obletio Bertrand Piccard, unuk izumitelja stratosferskog balona Augustea Piccarda. OKO SolarStratos Tavan je već tamo - s njim se švicarski piloti planiraju popeti u stratosferu. U ljeto 2018. američka tvrtka Bye Aerospace testirala je obitelj zrakoplova StratoAirNet Solesa— takvi se zrakoplovi, prema tvrtki, mogu koristiti za vojne patrole, mapiranje i operacije potrage i spašavanja. Ruski industrijski holding ROTEC odlučio je ići ukorak sa svjetskim trendovima te je također započeo razvoj "solarne" letjelice. Projekt je nazvan "Albatros".

Što će letjeti?

Projekt Albatros sastoji se od dvije faze. Prvi je stvaranje i testiranje letećeg fotonaponskog laboratorija, koji će prikupljati informacije o radu solarnih panela, uređaja za pohranu energije i drugih sustava tijekom leta. U drugoj fazi bit će izgrađen pravi avion na kojem će pilot u pet dana obletjeti Zemlju, a da pritom ne sleti.

Leteći laboratorij je njemačka motorna dvosjedna jedrilica Stemme S12, opremljena solarnim fotonaponskim ćelijama, hibridnim sustavom za pohranu energije (superkondenzator i litij-ionska baterija) i znanstvenom opremom.

“S obzirom na to da se radi o laboratoriju, bila nam je potrebna vrlo visoka aerodinamička kvaliteta kako bismo mogli dugo letjeti, te dovoljno prostora za smještaj opreme, plus mogućnost visokih letova. Stoga je odabrana letjelica koja objedinjuje ove kvalitete,” kaže Mikhail Lifshits, predsjednik Upravnog odbora ROTEC JSC, voditelj projekta Albatross, pilot. — Aerodinamička kvaliteta ove jedrilice 1-53 danas je najbolja na svijetu. Oprema - uređaji za teret, mjerni sustavi, pozicioniranje - nalazi se u stražnjem odjeljku. Sve što se tiče znanosti i mjerenja proizvodi se u Rusiji. A platforma za testiranje je njemačka.

Evgenija Ščerbina / Chrdk.

Aerodinamička učinkovitost može se grubo zamisliti kao udaljenost koju zrakoplov može prijeći u mirnom okruženju samo jedrenjem. Njegova vrijednost od 1-53 znači da letjelica može kliziti 53 kilometra s visine od jednog kilometra, postupno se spuštajući. Na primjer, albatros koji može uhvatiti toplo diže se zračne struje i zahvaljujući njima može dugo lebdjeti nad površinom oceana, ima omjer uzgona i otpora 1-20 - više od većine zrakoplova. Samo neki bombarderi i posebno dizajnirane jedrilice mogu kliziti dulje od albatrosa, poput Voyagera, koji je izveo prvi neprekidni let bez punjenja goriva oko Zemlje.

Prema Lifshitsu, unatoč činjenici da dizajneri Albatrosa uzimaju u obzir svjetsko iskustvo letenja na električnim zrakoplovima, još uvijek nisu imali pouzdane podatke o tome kako se solarni moduli i uređaji za pohranu energije ponašaju kada različiti tipovi osvjetljenja, na različitim visinama i u različitim klimatskim uvjetima, zbog čega se javila potreba za letećim laboratorijem.

— Postoje znanstveni i praktični centri u Sankt Peterburgu, Vladivostoku, Moskvi, ali tamo su elementi fotonapona smješteni na terenu. Ali koliko ćemo skupiti pod različitim kutovima napada, na različitim položajima sunca, na različitim geografskim širinama, nadmorskim visinama, s različitim podložnim površinama, u različito doba dana? Suštinski, sustavnog odgovora nema. A da biste ispravno projektirali zrakoplov, morate imati računske baze. Zato smo osmislili leteći laboratorij. Ovo je prva faza projekta i već je jedinstvena, jer nikada u svijetu nije bilo tako kvalitetnog istraživanja”, kaže Lifshitz.

Solarne module za zrakoplov izradit će ruska grupa tvrtki Hevel. Njihova učinkovitost - 22,5% - nije tako visoka kao kod SolarStratos(24,6%), ali veća od učinkovitosti konvencionalnih monokristalnih silicijskih baterija (do 20%). Međutim, prema Lifshitzu, dnevna snaga i sposobnost stanica da rade na difuznom svjetlu puno su važniji za let, jer je pružanje izravne sunčeve svjetlosti prilično problematično. Albatross neće koristiti konvencionalne monosilikonske fotoćelije, koje se koriste u solarnim elektranama, već heterospojne ćelije, koje su učinkovitije i mogu raditi u difuznom svjetlu. Slične poluvodičke fotoćelije koriste se u dizajnu svemirskih letjelica.

Solarni moduli pričvršćeni su i na gornju i na donju površinu krila laboratorijske jedrilice kako bi skupili sunčevu svjetlost reflektiranu od površine zemlje. Izgled budućeg zrakoplova ovisi o prikupljenim podacima, ali već je jasno da su mu potrebna velika krila. Približan raspon krila letjelice, koji za sada postoji samo na papiru, iznosi 30 metara.

Kako će letjeti?

Laboratorij za fotonapon trenutno prolazi kroz niz testova: letovi su već održani na području uzletišta Severka u moskovskoj regiji, ali planirani su i letovi diljem Rusije. A od siječnja 2019. počinje projektiranje same letjelice, Albatrosa. Autori namjeravaju uključiti dizajnere iz Australije i Britanije u razvoj motora. Albatros će poletjeti 2020. godine, a njime će upravljati poznati ruski putnik Fjodor Konjuhov. Sada se obučava i uči za pilota jedrilice i male letjelice u Bjelorusiji.

"Vidite, ja imam 67 godina, a još uvijek studiram", smije se Konyukhov. — Do 2020. godine, kada budem trebao letjeti na Albatrosu, već ću imati mnogo sati leta na konvencionalnim zrakoplovima. Poznajem nebo, letio sam u balonu oko svijeta.

Ruski "solarni" avion obavit će svoj let oko svijeta na visini letenja konvencionalnih putničkih zrakoplova - oko 11 kilometara. Brzina zrakoplova doseći će otprilike 200-220 kilometara na sat.

“Na visini, odnosno, vjetar je 300 kilometara na sat, a naša brzina je 200 kilometara na sat – tako da ćemo se kretati brzinom od oko 500 kilometara na sat”, obrazlaže putnik.

Konyukhov je prikupio podatke o ponašanju vjetra na različitim visinama tijekom svog putovanja oko Zemlje balonom na vrući zrak - oni će također biti korišteni u proračunu leta Albatrosa.

Očekuje se da će se tijekom dana avion penjati maksimalna visina, a noću isplanirati nekoliko stotina kilometara, dosežući do jutra 8-10 kilometara nadmorske visine. Velika visina za let je potrebna ne samo zbog jakog vjetra, već i zato što na takvoj visini nema grmljavine. Vrlo je opasno biti uhvaćen u grmljavinske oblake.

— Kad sam letio balonom, imao sam sljedeći stav: “Noću treba vidjeti zvijezde, danju treba vidjeti sunce. Ako ne vidite, onda padate", kaže Konjuhov.

Također trenira kako bi preživio pet dana gotovog kretanja u kabini malog zrakoplova. Autopilot će vam omogućiti da skinete misli s kontrole i opustite se. Putnik će također imati posebnu tekuću dijetu, laganu i uravnoteženu. U slučaju evakuacije, cijeli avion će biti spušten padobranom.

Fotografija ljubaznošću press službe Zaklade Skolkovo

Let se planira izvesti na južnoj hemisferi, budući da na sjevernoj hemisferi ima previše kopna, a samim tim i zemalja s kojima bi trebalo pregovarati o letenju u njihovom zračnom prostoru, a to je teško. Tako će veći dio puta biti ocean pod okriljem Albatrosa. Sada autori projekta pregovaraju s australskom vladom da ga preleti, a Albatross će letjeti i iznad Novog Zelanda, Čilea, Argentine, Brazila i Južne Afrike.

Također u 2020., avion SolarStratos odvest će i svoj prvi let. No, prema Lifshitzu, projekti nemaju konkurenciju. Švicarci se planiraju dići na maksimalnu visinu od 25 kilometara, a let će trajati svega nekoliko sati. Kako bi se olakšao dizajn, kabina zrakoplova neće biti pod tlakom, tako da će pilot te sate provesti u svemirskom odijelu, koje se, usput, razvija rusko poduzeće"Zvijezda". Albatross će biti u letu pet dana, a pilot će ostati u kabini pod tlakom bez svemirskog odijela.

Zašto će letjeti?

Prema Mikhailu Lifshitsu, za ROTEC u projektu Albatross nije važna financijska komponenta, već istraživačka.

— Jasno je da nismo prvi koji su krenuli s takvim projektom. Pomno smo promatrali što se događa u svijetu, počevši od Picarda, koji je obletio svijet. Trebale su mu dvije godine, 17 slijetanja, od kojih je svako uključivalo popravke na zrakoplovu. Nakon toga je bilo pokušaja. Znamo za te projekte i sa svima smo prijatelji u ovoj ili onoj mjeri. I prvo što smo odlučili učiniti je uzeti u obzir njihove pogreške. Ne toliko greške koliko pokušaj da se projekt učini primijenjenijim, tehničkim, znanstvenijim”, kaže pilot.

Prema njegovim riječima, nitko ne treba masovnu proizvodnju "solarnih" letjelica s ljudskom posadom koje mogu odjednom letjeti oko Zemlje. S komercijalne točke gledišta perspektivnije su bespilotne letjelice na solarni pogon.

— Sada postoji mnogo projekata atmosferskih i stratosferskih satelita na solarni pogon, ali zasad se samo izvode. Pokušavamo napraviti potpuni zrakoplov s najvećom korisnom nosivošću”, objašnjava Lifshitz.

"Osim toga, uz pomoć takvog uređaja bit će moguće testirati neke tehnologije u području uređaja za pohranu energije, gorivih ćelija, novih premaza i materijala", dodaje Oleg Dubnov, potpredsjednik, izvršni direktor Klastera energetike učinkovite tehnologije Zaklade Skolkovo.

Tvorci Albatrosa također se nadaju da će uspjeh projekta podići prestiž zemlje i potaknuti razvoj zrakoplovstva bez goriva. Očekuju da će u budućnosti autonomne letjelice zamijeniti satelite u brojnim industrijama, a moći će se koristiti za praćenje površina oceana, šuma i kopna. Poljoprivreda.

“Ovi letovi i rješenja pokazat će koliko se solarne energije sada može iskoristiti, je li došlo vrijeme i jesu li tehnologije dosegle razinu razvoja kada je to moguće učiniti”, kaže Dubnov.

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

Danas nikoga nećete iznenaditi uređajima na solarni pogon. Ipak, prvi testni let stratosferske letjelice SolarStratos na solarni pogon, koji je održan 5. svibnja, može se nazvati značajnim događajem.

Pitate se po čemu se ovaj švicarski SolarStratos razlikuje od svoje kolege solarne jedrilice, poznatog po tome što je oplovio svijet sa 16 slijetanja u jednoj godini? Ili od aparata na solarni pogon Fedora Konjuhova, koji njime namjerava obletjeti Zemlju bez slijetanja za 120 sati?

Razlika je u tome što je SolarStratos dizajniran za veće nadmorske visine. Ako se Fedor Konyukhov planira popeti 16 kilometara, onda je švicarski stratosferski avion dizajniran za letove na visini od 25 kilometara i više. Tamo još nema bestežinskog stanja, ali stručnjaci te slojeve stratosfere nazivaju već blizu svemira. Razvijenost ovog područja smatra se vrlo obećavajući pravac. Činjenica je da ovdje možete lansirati atmosferske komunikacijske satelite, koji su nekoliko puta jeftiniji od svemirskih satelita. Ili nadzorni sateliti, oni ne samo da će uštedjeti novac, već i pružiti točnije informacije. Uostalom, s visine od 20-30 kilometara moguće je točnije odrediti, primjerice, granice šumskog požara nego iz orbite blizu Zemlje (preko 160 km).

Inače, nedavno je Rusija započela testiranje atmosferskog satelita Sova na solarni pogon. No, radi se o malom dronu teškom 12 kilograma i rasponom krila od 9 metara.

A SolarStratos je prva svjetska punopravna stratosferska letjelica s dva sjedala. Težak je 450 kilograma, duljina trupa je 8,5 metara, raspon krila 25 metara. Štoviše, 22 četvorna metra površine zauzimaju solarni paneli.

U proljeće je švicarska Savezna uprava za civilno zrakoplovstvo odobrila voditelju projekta SolarStratos Rafaelu Domianu dopuštenje za provođenje letnih testova. A početkom svibnja čudo-avion napravio je svoj prvi let. Testni pilot Damian Hichier podigao je uređaj na skromnu visinu od 300 metara tijekom kratkog leta od 7 minuta. Avion će se početi uspinjati u stratosferu kada se dizajneri uvjere da uređaj radi savršeno.

Problem je u tome što pilot nema pravo na pogrešku: kako bi avion bio što lakši, inženjeri nisu kabinu opremili sustavima za održavanje normalnog tlaka i temperature. Kako bi preživjeli na temperaturi od minus 56 stupnjeva i atmosferskom tlaku desetke i stotine puta nižem nego na površini Zemlje, oba su pilota obukla svemirska odijela. Ono što je zanimljivo: Švicarci su među raznim opcijama odabrali rusko svemirsko odijelo "Falcon", koje nije namijenjeno za svemirske šetnje, ali mu omogućuje da izdrži uvjete međuzvjezdanog prostora. Jedini nedostatak je nemogućnost korištenja padobrana u slučaju nužde. Stoga se postavljaju povećani zahtjevi za sigurnost stratosferskog zrakoplova.

“Vrlo smo zadovoljni što možemo pokazati funkcionalnu tehnologiju koja nam omogućuje da postignemo više od uređaja koji koriste fosilna goriva,” rekao je Rafael Domyan. — Električni i solarni automobili istisnut će motore s unutarnjim izgaranjem s tržišta u 21. stoljeću. A naši zrakoplovi mogu letjeti na visinama od 25 000 metara i to otvara vrata mogućnostima komercijalnog električnog i solarnog zrakoplovstva u bliskom svemiru.

Domyan se nada da se letovi u stratosferu mogu prodati turistima.

TTX SolarStratos

• Duljina - 8,5 metara
• Raspon krila - 24,9 metara
• Težina - 450 kg
• Rezerva autonomije - više od 24 sata
• Pogon – propeler s 4 kraka, promjer – 2,2 metra
• Motor – električna energija 32kW,
• Učinkovitost motora – 90%
• Broj pilota – 2
• Snaga – solarna energija
• Površina solarne baterije – 22 četvorna metra

Američka tvrtka Titan Aerospace demonstrirala je prototip svog bespilotnog letjelica na solarni pogon koji, prema navodima proizvođača, može ostati u zraku do 5 godina. Ovaj će uređaj krstariti na visini od oko 20 tisuća metara i fotografirati površinu ili djelovati kao atmosferski satelit. Programeri iz Titan Aerospacea spremni su za letenje svojim prvim zrakoplovom 2014. Vrijedno je napomenuti da njihov koncept može imati obećavajuću budućnost.

Tradicionalni svemirski sateliti danas se prilično dobro nose sa svojim odgovornostima, ali imaju brojne nedostatke. Na primjer, sami sateliti su prilično skupi, njihovo postavljanje u orbitu također košta popriličnu svotu novca, a osim toga, ne mogu se vratiti natrag ako su već pušteni u rad. No, američka tvrtka Titan Aerospace smišlja alternativu svemirskim satelitima koja će biti oslobođena svih ovih problema. Bespilotna letjelica za velike visine, nazvana Solara, dizajnirana je da radi kao "atmosferski satelit" - odnosno da leti autonomno u gornjim slojevima Zemljine atmosfere dosta dugo.

Tvrtka trenutno radi na dva modela drona Solara. Prva od njih, Solara 50, ima raspon krila od 50 metara, duljina 15,5 metara, težina 159 kg, a nosivost do 32 kg. Masivnija Solara 60 ima raspon krila od 60 metara i nosivost do 100 kg. nosivost. Rep uređaja i gornja krila prekriveni su s 3 tisuće solarnih ćelija, koje omogućuju generiranje do 7 kWh energije tijekom dana. Na visini krstarenja od 20.000 metara, atmosferski satelit bit će iznad razine oblaka, što znači da neće biti pod utjecajem vremenskih čimbenika. Prikupljena energija će se pohraniti u litij-ionske baterije na brodu za napajanje motora, autopilota, telemetrijskih sustava i senzora noću. Pretpostavlja se da će atmosferski satelit moći raditi potpuno autonomno, zadržavajući se u gornjim slojevima Zemljine atmosfere do 5 godina, a zatim se vratiti na tlo, kako bi se njegov teret mogao vratiti, a sam uređaj moći rastaviti za rezervne dijelove.

Izvještava se da će brzina krstarenja bespilotnog vozila biti oko 100 km/h, a radni radijus veći od 4,5 milijuna kilometara. Prema riječima stručnjaka, dron će uglavnom letjeti u krugovima iznad određenog područja zemljine površine. Takve aplikacije uključuju praćenje objekata, nadzor, mapiranje u stvarnom vremenu i praćenje vremena, usjeva, šuma, mjesta nesreća i gotovo bilo kojeg zadatka s kojim se obični sateliti na niskim nadmorskim visinama mogu nositi.

Povrh toga, stručnjaci Titan Aerospacea kažu da će svaki dron moći pružiti mobilnu pokrivenost 17 tisuća četvornih kilometara zemljine površine odjednom, održavajući komunikaciju s više od 100 zemaljskih tornjeva. Trenutno su Amerikanci već testirali manje modele atmosferskih satelita i nadaju se da će izdati pune verzije uređaja Solara 50 i 60 kasnije tijekom 2013. godine.

Po preliminarne procjene stručnjaci, multispektralno snimanje zemljine površine pomoću uređaja Solara koštat će samo 5 dolara po četvornom kilometru: to je odmah 7 puta niže od cijena satelitskih podataka usporedive kvalitete. Osim toga, takve će letjelice moći pružati komunikacijske usluge području u krugu od 30 km, što je sasvim usporedivo s modernom metropolom poput Londona ili Moskve s većinom njihovih predgrađa. U normalnim uvjetima U velegradovima još nema potrebe za takvim sustavom, ali tvrtka vjeruje da njihovi dronovi mogu biti korisni bilo u slučaju izvanrednih situacija bilo u nerazvijenim zemljama. Titan Aerospace kaže da je njihov bespilotna vozila Solara se već zainteresirala za poznatu računalnu korporaciju Google, koja ih može koristiti kao dio vlastiti projekt Internet Afrika.

Za sada, dvije stvari učvršćuju Solaru kao atmosferski satelit. Prvi je visina njegovog leta. Uređaj je dizajniran za let na visini većoj od 20.000 metara, što mu omogućuje da bude gotovo iznad svih mogućih atmosferskih pojava. Uređaj visi iznad oblaka i raznih vremenskih uvjeta, gdje okoliš a vjetrovi su prilično stabilni ili barem vrlo predvidljivi. Budući da je na takvoj visini, oko 45.000 četvornih kilometara zemljine površine odmah pada u vidno polje drona. Stoga bazna stanica mobilne komunikacije, instaliran na Solari, mogao bi zamijeniti 100 takvih postaja na površini Zemlje.

Druga vrlo važna stvar je da se uređaj napaja solarnom energijom. Sve dostupne površine na krilima i repu drona prekrivene su posebnim solarnim panelima, au krilima su ugrađene litij-ionske baterije. Tijekom dana Solara može generirati impresivnu količinu energije koja je dovoljna da baterije budu napunjene do kraja noći. Budući da dron na solarni pogon ne treba puniti gorivom, može ostati u zraku do 5 godina. U ovom trenutku može ili kružiti iznad jednog mjesta, ili (ako želite da uređaj leti na velike udaljenosti) moći preletjeti udaljenost od oko 4.500.000 kilometara s brzinom krstarenja nešto ispod 60 čvorova (oko 111 km/ h). Istovremeno, petogodišnji vijek trajanja uređaja određen je samo životnim ciklusom pojedinih njegovih komponenti, pa postoje svi preduvjeti da ovaj dron na nebu bude puno dulje.

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