12. svibnja 2013

Ljeto 2010. ostat će zauvijek upisano u povijest zrakoplovstva. Prvi s posadom avion za solarno napajanje 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), jednosjed 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 astronautike, 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. Tako se i 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 letjelice 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 karbonskih vlakana, 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 -

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

Danas nikoga nećete iznenaditi uređajima na solarni pogon. Ipak, prvi testni let stratosfere Zrakoplov SolarStratos na solarnu energiju, koji se održao 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, tada 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

Pravi avioni koji se napajaju solarnim panelima već postoje. Je li moguće vlastitim rukama napraviti isti, ili barem analogan blizak stvarnosti, odnosno model zrakoplova na solarni pogon koji bi bio potpuno autonoman i ne bi zahtijevao punjenje iz mreže ili mijenjanje baterija. Odnosno, tako da je mali "leteći".

Majstor je napredovao u tom smjeru stvarajući pokretni model aviona na solarni pogon koji, nažalost, može letjeti samo uvjetno, okačen na konac, ali ovo rješenje je od interesa za dizajnere letjelica igračaka.

Autor je napravio ovaj avion za svog sina, odlučivši opremiti svoju kućnu letjelicu solarnim pločama i malim motorom. Kao generator električne energije korištena je seoska svjetiljka male snage, odnosno njeno punjenje. Na avionu su postavljena dva takva panela. Motor je također bio unutar ove svjetiljke koja je oponašala lepršanje leptirovih krila. Ova lampa je radila samo danju; nije bila prikladna za dugo punjenje, s obzirom na veliko opterećenje u obliku motora.

U modelu aviona, motor iz lampe se koristi za rotaciju propelera. Zahvaljujući tome što su ugrađena dva solarna panela, čak i svjetlo stolne lampe od 40 W omogućuje rotaciju propelera koji je prilično velik za veličinu letjelice. Kao što je prikazano u videu, motor uspješno pokreće ovaj vijak kada se drži blizu žarulje. Kada mu se približi, vijak se počinje pomicati i, sukladno tome, kada se udaljava, zaustavlja se.

Konac za pecanje na koji je avion pričvršćen sprječava njegov pad; ovaj "zrakoplov" zapravo neće moći letjeti. Za igranje i dekorativne svrhe, ova kombinacija je prilično dobra. Za razliku od statičnih modela, takav uređaj je dinamičan, izaziva interes i ima određenu energetsku auru. Ono što je posebno lijepo je to što se avion kreće potpuno autonomno, nema potrebe za punjenjem goriva na bilo koji način. Naravno, radit će samo tijekom dana. Posebno aktivno leti na balkonu, gdje ima puno sunca. Vjerojatno je za biljke koje rastu u loncima na balkonu korisna ventilacija koju ovaj avion stvara.

Avion napajan solarnim panelima

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), jednosjed neobičnog izgleda, težak jednu i pol tonu, poletio je s aerodroma u Payerneu (Švicarska). Na čelu je bio jedan od osnivača Solarni impuls, 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!”

Solarni impuls- 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 poznati je 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 Bertrandu Piccardu, rođenom 1958. godine, kao dijete je imao jedinstvenu priliku osobno upoznati izuzetne ljude koji su uvelike odredili njegovu budućnost: slavnog švicarskog pilota spasioca Hermanna Geigera, s kojim je obavio prvi let preko Alpa, rekord -breaking ronilac Jacques Mayol, koji ga je naučio roniti na Floridi, jedan od stupova svjetske astronautike, Wernher von Braun, 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 balona na vrući zrak, nazvanu 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. Tako se i 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 letjelice 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, Andre je od ranog djetinjstva bio zainteresiran za zrakoplovstvo - studirao je u školi švicarskog ratnog zrakoplovstva i dobio više od desetak dozvola koje su davale pravo da profesionalno upravlja avionima i helikopterima 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 bio je izračunati optimalnu rutu, jer dugo biti pod oblacima koji pokrivaju 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. Prvi cilj postignut je upotrebom karbonskih vlakana, posebno dizajniranim “punjenjem” i uklanjanjem svih nepotrebnih stvari. 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 (prije, 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 on-board računalni sustav koji procjenjuje sve parametre leta i daje potrebne informacije pilotu kao i zemaljskoj posadi. 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 s unutarnjim izgaranjem i cijenama 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
• Snaga elektrane - 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!