Солнечный самолёт

Автор: Maks Фев 9, 2022

Еще в 70-е годы XX века ученые и инженеры начали работать над созданием летательных аппаратов, использующих для питания двигателей солнечную энергию.

Прыжок через Ла-Манш

20 июля 1981 года странного вида легкий самолет неспешно вырулил на взлетную полосу, расположенную вблизи французской деревеньки Кормей-ан-Вексен. День был безоблачен и чист, а голубое небо властно манило в свои объятия.

Самолетик резво разбежался и взлетел. Пропеллер бешено вращался, помогая легкокрылой птице набирать высоту.

Пилот Стивен Птачек помахал провожавшим его и взял курс на пролив Ла-Манш.

Спустя 5 часов и 23 минуты, покрыв расстояние в 370 километров, летательный аппарат приземлился на базе британских ВВС в городе Манстоне на юго-западном побережье Британии.

Если бы герой древних легенд Икар узнал об этом путешествии, он сгорел бы от зависти, ибо этот исторический (и рекордный по дальности) перелет воздушный аппарат «Челленджер» совершил, используя только солнечную энергию.

На британской земле гостя встретил пятидесятилетний инженер Пол Маккриди. Именно он сконструировал уникальный самолет, который назвал «Челленджер» («Посылающий вызов»).

В этом проекте Пол применил пятнадцать тысяч фотоэлементов, преобразующих солнечные лучи в электроэнергию. Фотоэлементы он расположил на поверхностях несущих плоскостей размахом четырнадцать метров.

Фотоэлементы разрабатывались для космических спутников и были получены Полом от специалистов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Во время полета они вырабатывали энергию примерно в 2700 ватт, то есть меньше четырех лошадиных сил, что составляет одну тринадцатую мощности маленького самолета с бензиновым двигателем. Однако этой энергии хватило для питания электрического мотора, вращавшего винт.

Фюзеляж «Челленджера» был выполнен из легких пластических материалов. Масса аппарата составляла сто килограммов. Пилот весил на сорок килограммов меньше.

Ночной полет

Маккриди заявил корреспондентам СМИ, что полет «Челленджера» доказал широкие возможности и огромные перспективы солнечной энергии и открыл новую эру летательных аппаратов.

— Уверен, что будущее принадлежит солнечным самолетам. Они не вредят окружающей среде. К тому же легки, экономичны, малошумны и недороги! — заявил конструктор.

Правоту Маккриди подтвердило бурное развитие солнечных летательных аппаратов в последующие годы.

Ученые и инженеры неустанно работали над совершенствованием их конструкции и улучшением технических характеристик.

В 1990 году американец Эрик Реймонд пересек Соединенные Штаты с запада на восток на самолете, который он назвал «Искатель солнца». Эрика не смутило, что в пути ему пришлось сделать двадцать остановок, а сам перелет длился более двух месяцев. Вес «Искателя солнца», оснащенного кремниевыми солнечными панелями, составлял девяносто килограммов.

В 2001 году солнечный беспилотник под названием «Гелиос», разработанный специально для NASA и имевший размах крыла более семидесяти метров, сумел подняться на высоту тридцать километров.

В 2005 году небольшой беспилотный летательный аппарат с размахом крыла пять метров впервые осуществил полет длительностью пятьдесят часов. За счет энергии, накопленной аккумуляторами в дневное время, летательный аппарат был способен продолжать свой полет и ночью.

В 2008 году был построен и испытан солнечный самолет, который пролетел 80 часов. Аппарат весил 30 килограммов, размах крыла составлял 12 метров, а высота полета превышала 18 километров.

Мировые рекорды

В развитии летательных аппаратов, использующих энергию нашего светила, огромную роль сыграл врач, путешественник, бизнесмен и авиатор-рекордсмен Бертран Пикар. Свои успешные эксперименты в деле освоения воздушного пространства и неистовую жажду адреналина он объяснял генами.

Его дедушка — знаменитый физик Огюст Пикар — был близким другом Эйнштейна и Марии Кюри.

Он слыл ярым поборником развития авиации и построил уникальный стратостат. Кроме того, изобрел глубоководный батискаф. В начале тридцатых годов он поднялся на воздушном шаре собственной конструкции на высоту пятнадцать километров и стал первым человеком в мире, собственными глазами увидевшим кривизну поверхности земного шара.

Затем Огюст устремился в глубины океана и совершил несколько погружений в батискафе. Его сын Жак продолжил семейное дело и стал покорителем Марианской впадины, погрузившись на глубину одиннадцать километров в батискафе конструкции отца.

Родившийся в 1958 году, Бертран еще в детстве увлекся летательными аппаратами. В двадцать лет стал чемпионом Европы в парашютном спорте и первым перелетел швейцарско-итальянские Альпы на мотодельтаплане.

Незаметно «воздушное» хобби стало для него еще и профессиональной лабораторией. Заинтересовавшись поведением людей в экстремальных ситуациях, Пикар получил диплом психолога и защитил диссертацию на тему поведения людей в экстремальных ситуациях.

Затем его снова властно позвало небо. Он участвовал в престижных гонках на воздушных шарах и стремился к новым рекордам. Его не останавливали неудачи и проблемы.

В марте 1999 года он стартовал на воздушном шаре в Цюрихе, а приземлился через двадцать суток в Египте, побив при этом ряд мировых рекордов.

После этого Бертран написал три книги о своих приключениях и стал желанным гостем на многочисленных конференциях и семинарах. Выступая на них, он буквально заражал энергией зал и способствовал таким образом популяризации любимого вида спорта. В результате у него появились последователи во многих странах.

Новые решения

Самолёт на солнечных батареях Solar ImpulseВ начале 2003 года неутомимый исследователь объявил о новом амбициозном начинании. Он решил создать пилотируемый самолет на солнечных батареях, способный облететь земной шар. Так появился проект Solar Impulse («Солнечный импульс»). Его осуществление происходило на базе Федерального политехнического института Лозанны. Существенную финансовую поддержку оказали частные компании, а также Европейское космическое агентство.

Партнером Пикара стал швейцарский пилот и бизнесмен Андре Боршберг. Дипломированный инженер, он получил лицензию профессионального пилота и участвовал во многих рискованных предприятиях.

В ноябре 2003 года Пикар и Боршберг провели предварительные исследования, подтвердившие принципиальную инженерную возможность реализовать концепцию Пикара.

Расчеты подтверждали, что создать летательный аппарат на солнечных батареях, способный покрывать тысячи километров, теоретически возможно.

В ноябре 2003 года проект был официально запущен. В ходе разработок инженеры применили шестьдесят совершенно новых технологических решений. Одним из них стало создание сверхлегкого материала, используемого для изоляции кабины пилота, что очень важно на больших высотах.

В июле 2010 года Андре Боршберг совершил исторический круглосуточный полет на новой модели солнечного самолета, выполненной из углеродного волокна. Размах крыльев уникального летательного аппарата (72 метра) сравним с размахом крыльев «Боинга 747».

Предварительные испытания доказали, что самолет может летать как днем, так и в ночные часы.

— Я уверен в технических возможностях данной модели! — заявил перед стартом отважный пилот.

В ходе первого экспериментального полета самолет (масса которого составляла 2300 килограммов) преодолел 43 тысячи километров и находился в воздухе 558 часов. Высота полета равнялась 8500 метрам. Силовая установка состояла из четырех двигателей и четырех аккумуляторов. Интересно, что двигатели показали рекордный КПД — 97 процентов и намного превзошли 27 процентов стандартных двигателей.

Это означало, что они потеряли только 3 процента энергии, которую они использовали, по сравнению с 73 процентами потерь для двигателей внутреннего сгорания.

Чистые технологии

После приземления Боршберг выразил уверенность, что в ближайшие годы их модель подвергнется доработке и будет способна облететь земной шар. А Бертран Пикар заявил:

— Мы уверены, что развитие солнечных самолетов приведет к тому, что в будущем авиалайнеры будут летать не на керосине, а на энергии нашего светила. Также мы показали людям, что с экологически чистыми технологиями, увлеченной своим делом командой и новаторским взглядом в будущее можно сделать невозможное!

В дальнейшем Бертран Пикар продолжал удивлять своими достижениями, которые направлены на доказательство возможностей экологически чистых средств передвижения.

Лейтмотивом его лекций и статей в научных журналах была идея сокращения применения углеводородов, что, в конечном итоге, окажет положительное влияние на экологическую обстановку и задержит процесс глобального потепления.

В 2019 году Бертран установил мировой рекорд по дальности поездки на экологичном водородном автомобиле без дозаправки, преодолев дистанцию в 778 километров.

При этом остаточный запас хода после остановки составлял 49 километров.

По мнению Бертрана Пикара, в настоящее время человечество вступает в решающий этап борьбы с изменением климата. Он уверен, что чистые технологии уже в ближайшем будущем станут нормой. Важно, чтобы правительства развитых стран заинтересовались ими и вложили необходимые средства в их внедрение.

Владимир ПЕТРОВИЧ

  Рубрика: Гениальные изобретения 87 просмотров

Предыдущая
⇐ ⇐
⇐ ⇐

https://zagadki-istorii.ru

Домой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

SQL запросов:44. Время генерации:0,200 сек. Потребление памяти:8.98 mb