Самолет на солнечных батареях для кругосветного полета

Самолет на солнечных батареях

Швейцарская команда под руководством знаменитого путешественника Бертрана Пиккара (Bertrand Piccard) собирается совершить первый пилотируемый полёт вокруг земного шара исключительно на солнечной энергии. В 1999 году Пикар уже ставил мировой рекорд по дальности полета, пролетев с англичанином Брайаном Джонсом более 40,5 тысяч километров на воздушном шаре.

Следует заметить, что кругосветные путешествия на самолётах были и раньше, в том числе и беспосадочные. Но только на горючем. Есть и самолёты, способные поднять в небо пилота исключительно на энергии солнечных батарей. Но они не способны провести в полёте целую ночь. Существуют «солнечные» самолёты, способные без посадки лететь в течение дня, ночи и следующего дня. Но это — беспилотные аппараты. Теперь все эти качества объединил в себе один аппарат.

HB-SIA (Solar Impulse Alpha) — первый в мире пилотируемый самолёт на солнечной энергии, способный оставаться в воздухе ночью. Его длина составляет 21,85, а размах крыльев — 63,4 метров.

На каждый квадратный метр земной поверхности в полдень Солнце обрушивает поток энергии мощностью 1 киловатт. Однако в среднем за сутки эта мощность составляет всего 250 ватт.

КПД солнечных батарей и преобразователей — 12%. С учётом площади крыльев получается, что средняя суточная мощность, доступная беспосадочному аппарату — всего 6 киловатт. Как у самолёта братьев Райт, но тот полагался на топливо и весил очень мало. А новой машине нужно нести на борту аккумуляторы для ночного полёта.

Только набор исключительных качеств — минимальный вес при гигантском размахе крыльев, тонкий баланс между управляемостью и устойчивостью, сохранение приемлемой прочности — позволит человеку летать на энергии солнечном свете. Швейцарцам удалось создать такой аппарат.

При размахе крыльев почти в 65 метров (как у аэробуса) HB-SIA весит всего 1,6 тонны, за что нужно благодарить композитные материалы: при толщине в десятые доли миллиметра углеродные панели достаточно прочны, чтобы противостоять воздушной стихии.

На крыльях самолета расположены 10 748 солнечных ячеек. Ещё 880 таких же фотоэлектрических преобразователей заняли поверхность горизонтального оперения. Эти ячейки состоят из монокристаллического кремния толщиной всего 130 микрометров. Они являются частью самого крыла и способны гнуться в полёте вместе с ним. Ночной полёт обеспечивают литиево-полимерные аккумуляторы весом 400 килограммов. Взлётная скорость солнечного самолёта составляет всего 35 км/ч, а крейсерская — 70 км/ч. Потолок равен 8,5 км.

Технически Solar Impulse смог бы летать без остановки хоть месяцами, но всё ограничивается физическими возможностями пилота, поэтому кругосветное путешествие не будет беспосадочным. Средняя скорость в таком длительном рейсе (с учетом ночной фазы, проходящей на аккумуляторах) составит 46 км/ч. То есть теоретически вокруг земного шара удалось бы пролететь за 20–25 дней. Между тем максимум для человека, не покидающего кабину и работающего почти без сна, это 5 дней. Погода и автопилот позволят спать от 15 минут до 2 часов в сутки, поясняют авторы проекта.

Получать все новости по электронной почте