Летающие машины, приводимые в движение самой большой из звезд - солнцем. эта идея восходит от научно- фантастических фильмов, так часто идущих в прокате и так безнадежно захватывающих интерес огромного количества людей по всему миру. И не зря. Реальность создания таких машин - намного ближе, чем мы думаем. Современные технологии авиастроения намереваются использовать максимум самых больших источников энергии, доступных человеку, однако этот прорыв пока еще не совершен и благая цель все еще находится в своем младенчестве. Тем не менее, предлагаем Вам ознакомиться с самыми передовыми на сегодняшний день проектами самолетов, уже летающими или планирующими летать на солнечной энергии.
1. Солнечный самолет "Зефир" (Zephyr Solar Plane)
Зефир, после двухнедельных полетов над Аризоной, стал успешным рекордсменом по выносливости среди беспилотных летательных аппаратов. Этот проект стал попыткой развития самодостаточного наблюдательного самолета. Этот самолет питается солнечной энергией и он совершил новый рекорд, пролетев 336 часов без остановки, что в 10 с лишним раз больше предыдущего достижения - тогда длительность полета составила всего лишь 30 часов. Максимальная высота полета составляет 18 000 метров. Однако, до сих пор не известно, когда этот самолет будет выпускаться серийно.
Самолет достаточно большой, но легкий. Его впитывают солнечные лучи в течение дня и хранят дополнительную энергию, в которой нет необходимости для сиюминутного обеспечения деятельности самолета в специальных литиево-серных батареях, чтобы использовать эту энергию ночью. Без сомнения, энергетическая сила солнца может стать огромным преимуществом для н, если знать как с ней обращаться.
2. Солнечно-водородный самолет Hy-bird
http://www.lisa-airplanes.com/
Самолет под названием Hy-bird - это легковесный самолет на солнечных батареях, сделанный из прочного углеродного волокна. Основным источником энергии стали литиево-полимерные батареи и фотоэлементы. Они будут давать примерно 10% его мощности. Это может показаться нереальным, но данный проект может стать реальностью уже к следующему году.
3. The Sunseeker II: в поисках солнца
http://solar-flight.com/sunseekerII/index.html
Спроектированный инженером Эриком Рэймондом (Eric Raymond), "Охотник за солнцем" (а именно так переводится название этого летательного аппарата) имеет сверхлегкий вес и снабжен солнечными панелями, которые закреплены на небольшой площади крыльев. В апреле этого года этот аппарат уже проходил летные испытания в немецком Фридрихшафене а в июне - в итальянском Торино.
Теперь создатели Sunseeker II хотят запустить его еще выше: в Швейцарские Альпы, а также планируются полеты над Австралийскими доломитами, в Словении, Франции и Испании.
4. Центурион (Centurion)
Центурион - это аппарат, который пилотируется дистанционно. Он также обладает легким весом и снабжен солнечными батареями, размещенными на крыльях. Технология, используемая в этом летательном аппарате позволяет ему летать дольше и выше. Размах его крыльев составляет почти 63 метра, а 2,5 метровый шнур делает соотношение ширины к длине равным 26 к 1.
www.solarimpulse.com
Самолет "Солнечный импульс" является винтовым самолетом, имеющим около 12 000 солнечных батарей на своих 63- метровых легких крыльях, изготовленных из прочного углеродного волокна. Этот солнечный самолет уже успел доказать, что он может летать в темноте и то, что его батареи могут сохранять значительное количество энергии в период между его взлетом в 7 часов утра до ночи следующих суток, пролетая при этом на высоте 8,5 километров.
6. Солнечный Одиссей (Odysseus Solar Plane)
Это - автономный наблюдательный аппарат, который поражает наблюдателей своей возможностью летать над землей в течение 5 лет, питаясь при этом исключительно солнечным светом. Его дизайн - уникален, так как он сочетает в себе комбинацию из трех разных самолетов. Он обладает 50-метровыми похожими на крылья конструкциями, которые запускаются отдельно, а потом соединяются вместе в более спокойной стратосфере. Длина Одиссея после сборки составляет 150 метров, его скорость достигает 225 километров в час, а высота полета - от 18 до 27 километров над землей.
Проект находится еще в состоянии разработки, тем не менее, создать Одиссей планируют за 5 лет, и с меньшей по размеру версии.
7. Солонг (Solong)
www.acpropulsion.com
Самолет на солнечных батареях Солонг UAV - это беспилотное воздушное транспортное средство, которое в состоянии летать в течение 24 часов исключительно на энергии солнечного света. Размах крыла Солонга составляет 4,75 метра, а весит он чуть менее 10,8 килограмм. Надо отметить, что летает этот аппарат бесшумно и не загрязняет окружающую среду.
8. Небесный моряк (Sky Sailor)
www.sky-sailor.ethz.ch
Этот самолет, возможно, и не достиг мировых рекордов, но тем не менее, попытка - всегда очень ценна. "Моряк" был задуман как летательный аппарат, имеющий возможность парить в воздухе примерно 24 часа и делать это только с помощью энергии нашего светила. Тем не менее, ему пришлось приземлиться сразу же после захода солнца. Как и все подобные аппараты, он также сделан из современных легки материалов, весит всего лишь 2,5 килограмма, размах его крыльев с прикрепленными на него 216-ю солнечными батареями составляет 3,2 метров.
9. Солнечный Челленджер (Solar Challenger)
www.donaldmonroe.com
Управляемый человеком самолет на солнечных батареях весит около 93 килограммов и обладает мировым рекордом в по дальности, высоте и длительности полета. Он пробыл в небе в течение 5 часов и 23 минут, преодолев за это время путь в 262 километра от аэропорта Corneille-en-Verin, расположенного к северу от Парижа до королевской военно -воздушной базы в Мэнстоне, Великобритания.
10. Следопыт со знаком плюс (Pathfinder Plus)
Изначально этот летательный аппарат назывался просто "Следопыт", однако его последователь, солнечный самолет Pathfinder Plus приобрел новую центральную панель на крыльях, что увеличило размах крыльев до 37 метров. Снабженный высокоэффективными солнечными батареями нового поколения, равно как и другими усовершенствованиями, Pathfinder Plus все же достиг цели, пролетев 24,5 километра.
Авторы амбициозного швейцарского проекта собираются, ни много ни мало, перевести весь мир на обновляемые источники энергии. В качестве подробнейшей иллюстрации своей идеи, компания создала самолет, умеющий летать без единой капли горючего. Подобные проекты уже были и раньше, но еще ни один из них не мог похвастать настолько продуманной системой. И еще ни разу в воздух не поднимался пилотируемый аппарат, который способен функционировать не только днем, но и ночью - и все за счет солнечных батарей.
Проект Solar Impulse стартовал только благодаря непреходящей вере его создателей в чудеса - ничем иным объяснить успешную реализацию проекта просто невозможно. Амбициозной идею самолета, не использующего ни капли горючего, тоже назвать сложно. Это уже ближе к научной фантастике.
Впрочем, научная фантастика, как таковая, давно и незаметно прочно прописалась в нашей повседневной жизни, так что пора срочно прекратить удивляться реализации внешне совершенно невероятных идей. Поэтому перейдем к конкретике.
Solar Impuls - это действительно первый в мире пилотируемый (что важно) самолет, способный и днем, и ночью летать только за счет солнечной энергии. Почему это интересно кому-то, кроме самих инициаторов проекта? Ну, хотя бы потому, что уже первый состоявшийся полет - прямое доказательство искусственности той самой «нефтяной иглы», на которой сидит вся планета.
Эта крылатая революция практически полностью изготовлена из углеродного волокна и обладает размахом крыльев Boing 747. При том, вся масса самолета вполне сравнима с весом небольшого автомобиля и составляет всего 1 600 кг.
Чтобы добиться такого результата потребовалось целых семь лет напряженной работы, бесконечных расчетов, моделирования и испытаний группой из 80 человек, не считая сотни привлеченных со стороны специалистов.
Ничего подобного не строилось никогда раньше. Огромные крылья Solar Impuls покрывают 12000 солнечных батарей. Они питают четыре электродвигателя с возобновляемыми источниками энергии. Днем солнечные батарей под завязку заряжают литиевые аккумуляторы, которые позволяют самолету летать и по ночам.
Бертран Пикар и Андре Боршберг выполнили практически невозможный проект - так, по крайней мере, считали видные эксперты авиастроения. Партнерство получилось крайне продуктивным: вдвоем предприниматели умудрились охватить все необходимые для развития идеи сферы. Пикар, получивший, в свое время образование психиатра сумел заинтересовать и привлечь инвесторов; инженер и предприниматель Боршберг собрал и, впоследствие, возглавил группу из 80-ти технических специалистов.
Основатели
Андре Боршберг
Швейцарский бизнесмен и пилот, сооснователь компании Solar Impuls. Именно он сел за штурвал первого самолета, совершившего самый длинный в истории человечества перелет без горючего. Боршберг стал самым подходящим кандидатом на роль пилота проекта: за плечами у него более 20 лет службы в Военно-воздушных силах Швейцарии. Кроме того, предпринимательский навык Андре позволил реализовать мягко говоря утопичную идею проекта в жизнь. Как генеральный директор компании, он сумел объединить более 70 человек в единый механизм, ориентированный только на успех - какой бы далекой ни была цель.
Бертран Пикар
Швейцарский психиатр Бертран Пикар был очарован полетом с самого детства - что, учитывая историю его семьи, совсем не удивительно. И отец, и дед Пикара были известными воздухоплавателями и изобретателями. Естественно, что выросший в такой атмосфере Бертран просто не мог не пойти по их пути. Именно он главный мечтатель Solar Impuls, свято убежденный в том, что самое главное для любого дела - искренне верить в реальность его исполнения.
Первый полет
Никакое чутье и предчувствие не могут оправдать в глазах инвесторов настолько рискованный проект. Другое дело- практические испытания. Solar Impulse 1, первый в мире пилотируемый летательный аппарат на солнечной энергии, способный функционировать и ночью, поднялся в воздух и пересек два континента.
Эту запись участники проекта делали по результатам первого полета. Помимо прочего, здесь они встречаются с одним из поддержавших проект инвесторов - Ричардом Бренсоном из Virgin Galactic.
После этого сомневаться в целесообразности вложений перестали даже законченные скептики: пара новаторов Пикар-Боршберг продемонстрировала всю доступность использования чистых технологий и возобновляемых источников энергии.
За первый полет Solar Impulse 1 поставил целых 8 мировых рекордов. Но и Пикар, и Боршберг не собирались останавливаться на достигнутом: в планах предпринимателей была идея запустить в воздух вторую версию аппарата.
Solar Impulse 2 получил практически неограниченную автономию. Полет вокруг земного шара - без капли горючего и без приземлений. Здесь техникам придется учитывать еще один немаловажный фактор: удобства пилота, которому предстоит в одиночку совершить этот, без преувеличения, легендарный перелет.
Кадры одного из первых тестовых полетов Solar Impuls 2, снятых при помощи GoPro.
5 дней и ночей, над океанами, с континента на континент. Неделя жизни в кабине размером 3,8 м3, каждая деталь которой максимально заточена под необходимости пилота.
Небольшая зарисовка, на которой запечатлены и участники проекта, и сам полет.
Dassault Systèmes
Для разработки второго варианта Solar Impulse инженеры использовали технологии компании Dassault Systèmes. Тестировать все новые наработки на живом макете - значило бы тратить годы и годы лишней работы. Эту проблему вполне решила платформа 3DEXPERIENCE, которая позволила техникам провести все необходимые расчеты.
Приложения CATIA и ENOVIA , от мирового лидера в области решений для 3D-проектирования, помогли в точности разработать и внешний вид самолета и технически важные элементы управления.
Технические характеристики Solar Impulse 2
Высота полета 8500 м
Номинальная масса 2300 кг
Крейсерская скорость 70 км/ч
Размах крыла 72 метра
Силовая установка: четыре двигателя 7,35 кВт, Li-Po аккумуляторы.
Четыре винта, диаметра 3,5 метра
Масса 400 кг.
Solar Impulse 2 кругосветное путешествие
Вот и настало время второго рекордного полета на второй модели Solar Impulse 2. Он начался 9 марта 2015 года из Абу-Даби. Предполагается, что за пять месяцев летательный аппарат преодолеет 35 тысяч километров.
Боршберг сам будет находиьтся за штурвалом во время рекордного полета. Его будет сменять второй пилот - швейцарец Бертран Пикар.
Маршрут пройдет из Абу-Даби в Оман, оттуда в Индию и Китай. Затем перелет продлится через Тихий океан, США и страны Европы. Аппарат не будет входить в пространство РФ, в ходе движения по маршруту будет совершено 12 посадок.
Первый самолет серии - Solar Impulse, был представлен публике в 2009 году. У первого проекта была цель - использовать для полета исключительно солнечную энергию. Теоретически, самолет может находиться в воздухе круглосуточно, поскольку излишки солнечной энергии, полученной за день, накапливаются в системе конденсаторов, которые можно использовать при полете ночью.
Solar Impulse 2 (Солнечный импульс 2) - улучшенный вариант первого образца. Его презентация состоялась ровно год назад - 9 марта 2014 года. За это время самолет прошел испытания. На самолете установлены 17 тысяч солнечных аккумуляторных батарей, от которых работают четыре электромотора. При полной зарядке скорость может достигать до 140 километров в час. Электроконденсаторы могут продержать аппарат на высоте в 8500 метров всю ночь.
Успешное завершение кругосветного путешествия
26 июля 2016 года в 5 часов утра самолет на солнечных батареях Solar Impulse 2 завершил кругосветное путешествие. Последний перелет происходил из Каира в Абу-Даби, откуда 9 марта 2015 года самолет начал свое путешествие. За время перелета Solar Impulse поставил 19 мировых рекордов, а его солнечные батареи сгенерировали 11000 кВт/ч электроэнергии.
Solar Impulse 2 совершил 17 полетов общей протяженностью 42 000 км. Самолет пролетел над тремя морями и двумя океанами. Проект стоил около 115 миллионов евро. Средняя скорость самолета составляла около 70 километров в час. Он был оборудован более чем 17 тысячами солнечных батарей, которые были встроены в крылья с размахом больше, чем у Boeing 747. Ночью летательный аппарат питался от литий-ионных зарядных элементов.
«Мы с командой хотели показать, что экологически чистые технологии сегодня демонстрируют невероятные возможности. Теперь вы может летать без топлива дольше, чем с топливом, и лететь с помощью сил природы, лететь с солнцем. Это новая эпоха для энергии, и это то, на что мы действительно хотели бы вдохновить людей», – рассказал Бертран Пикар.
Мы уже рассказывали о разработке самолетов, полностью питающихся только энергией солнца. В прошлый раз был рассказ о том, что Solar Impulse 2 готовится совершить кругосветный перелет. Среди новостей от 5 февраля упоминался проект солнечного беспилотника Zephyr. Оказывается это далеко не единственные разработки летательных аппаратов на солнечной энергии. Сегодня публикуется подборка материалов, в которых рассказано о других проектах солнечных самолетов. Щелчок мыши по приводимым ниже картинкам приведет вас на сайт, где вы сможете найти дополнительную информацию о соответствующем проекте (но на английском).
Мавр сделал свое дело, мавр может уйти
Pathfinder первоначально (в начале 1980-х годов) разрабатывался с целью создания высотного летательного аппарата, способного долгое время находиться в воздухе. Его 8 электромоторов (через некоторое время их число было сокращено до 6) вначале работали от батарей. Через какое-то время от разработки проекта отказались и аппарат 10 лет пылился на складе. В 1993 году о нем вспомнили и в течение недолгого времени в конце 1993 и начале 1994 года он еще летал, получая энергию уже не только от батарей, но и от солнечных панелей.
В 1998 году Pathfinder была создана модифицированная длинно-крылая версия под названием Pathfinder-Plus. Летом 2002 года Pathfinder-Plus выполнил несколько демонстрационных полетов для подтверждения того, что можно создать дистанционно- управляемый высотный аппарат, не загрязняющий окружающую среду, для использования в коммерческих целях.
Centurion — это легкий, дистанционно-управляемый и питающийся от солнечных батарей аппарат типа «летающее крыло», который разрабатывался с целью демонстрации возможности использования солнечной энергии для длительных высотных полетов. Его рассматривали как демонстрационную модель будущего флота питающихся от солнца летательных аппаратов, способных находиться в воздухе недели и месяцы, с целью сбора научных данных, получения снимков земли или для использования в качестве платформы для телекоммуникационного оборудования.
В январе 1999 года на основе Centurion-а начата разработка проекта Helios.
Helios — это прототип беспилотного «летающего крыла» на солнечной энергии, управляемый дистанционно. Он разрабатывался NASA с целью демонстрации технологической возможности создания аппаратов типа «атмосферный спутник» в рамках проекта Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST). До своего крушения в 2003 году Helios поднялся на рекордную высоту для винтовых аппаратов — почти 97 000 футов.
Мечтаем о кругосветных перелетах
Sunseeker Duo разработан компанией Solar Flight, это третий проект солнечного самолета этой компании. Размах крыльев самолета — 22 метра, вес без нагрузки — 280 кг., питание — от 1510 солнечных ячеек с эффективностью 23%. Самолет способен лететь на солнечной энергии с двумя человеками на борту. Блок батарей, размещающийся в фюзеляже, предназначен для накопления энергии, вырабатываемой солнечными панелями на крыльях и хвосте. При необходимости Sunseeker Duo может быть сложен для перевозки на трейлере. Первый полет самолет совершил в декабре 2013 года и к настоящему времени налетал уже несколько сотен часов.
Самолет SUNSTAR создается компанией Solar Flight в рамках проекта HALE (High Altitude Long Endurance). Прототипом для SUNSTAR послужил предыдущий проект компании — Sunseeker Duo.
Чтобы обеспечить возможность полета на солнечных элементах в широком диапазоне погодных условий в течение месяцев или даже годов, солнечные элементы покрывают максимально возможную долю поверхности самолета. Для получения энергии при малых углах к солнцу солнечные ячейки размещены даже на боковых поверхностях.
Конфигурация с тремя моторами была выбрана для максимальной надежности. Два передних мотора служат для взлета и полета на малых высотах. После того, как самолет поднимется на рабочую высоту, эти моторы отключаются, пропеллеры складываются для уменьшения сопротивления воздуха, и полет продолжается на одном заднем моторе с толкающими винтами большего размера, что оптимально для больших высот. Этот мотор разработан специально для работы с низким потреблением энергии при полете в круизном режиме.
В наше время учёные не забывают хотя бы раз в месяц упомянуть, что нефть заканчивается, газ на исходе, энергия атома опасна, и вообще, через двести лет человечество перейдёт на так как мировая экономика и производство встанут без топлива. В противовес этому в средствах массовой информации много статей о развитии технологий воздуха, воды, отходов животных и человека и другие разные варианты. Некоторые из них похожи на фантастику, иные имеют реальные технические наработки и уже вовсю используются, как, например, энергия солнца.
Солнечная энергия
Мы привыкли, что любимое светило дарит нам тепло и свет, помогает выращивать урожай, греет воду в озёрах, реках и морях. Но, помимо этого, энергия солнечных лучей может использоваться иначе. Уже несколько десятков лет назад на рынке появились калькуляторы с солнечной батарейкой. Сейчас этим никого не удивишь. Есть готовые проекты: по ним уже построены первые дома, которые обогреваются за счёт солнечной энергии и эксплуатируются в России в условиях зимы. Проект предусматривает резервное отопление, так как в наших краях солнце может закрыть тучами надолго.
Каждый обыватель может купить солнечные батареи, вот только цена очень кусается. Кроме того, дешевле получать энергию и тепло привычным способом. Однако в условиях отсутствия обычных источников энергии, например в далёких экспедициях или в космосе, солнечные батареи являются основными. В Европе жильцы частного сектора располагают их на крышах собственных домов и продают излишки электроэнергии своему же государству. А ведь Германия не самая солнечная страна. Плюс солнечной энергии ещё в том, что она возобновляемая. Хоть учёные и говорят, что Солнце не всегда будет светить, но, по сравнению с человеческой жизнью, наше светило вечно.
Самолёт на солнечных батареях
В наше время построили такое воздушное судно. Пусть оно не очень быстрое и манёвренное, зато его топливо ничего не стоит, вредных выбросов нет. расположены по всей поверхностям крыльев и самого корпуса. На испытательном перелёте самолёт преодолел 1541 км из Феникса в Даллас. Максимальная высота составляла 8200 метров, а средняя скорость - 84 км/ч.
Самолёт на пилотировал один из его создателей — Андрэ Боршерг. Этот перелёт - один из его очередных рекордов, ранее он совершил путешествие в 26 часов на этом же самолёте под названием Solar Impulse. Сейчас испытатель активно строит планы пересечь всю Америку, а потом совершить кругосветный перелёт.
Вся команда, которая создавала судно и готовила его к эксплуатации, старается сделать всё возможное, чтоб её работа максимально освещалась в средствах массовой информации. Ведь основная задача таких мероприятий - показать всему миру, что энергия солнечных лучей имеет большие перспективы и может максимально использоваться человеком.
История создания
Solar Impulse представляет собой планер с размахом крыльев в 63,4 метра, его масса - 1,5 тонны, имеет четыре электрических двигателя с общей мощностью в 7 киловатт. Предусмотрено, что освещение солнечных батарей может быть неравномерным. Больше четырёхсот кг приходится на литиевые аккумуляторы, которые заряжаются на стоянке. Любой прежний самолёт на солнечных батареях летал только за счёт подзарядки от солнца, аккумуляторы если и были, то небольшие.
Сейчас создан Solar Impulse 2, он гораздо крупнее своего предшественника, имеет больше солнечных ячеек — целых 17 тысяч. Размах крыльев - больше 70 метров. Его сделали из углеводородного волокна, чтобы уменьшить массу. Тем не менее он весит 2,3 тонны. Благодаря мощным аккумуляторам он может лететь в течение нескольких дней и ночей со скоростью от 50 до 100 км/ч.
Перспективы солнечного топлива
Существует огромное количество примеров использования солнечной энергии. Самый простой был показан ещё в советском фильме «3+2», где доктор физических наук выложил в зонтике зеркала и отражённым светом подогревал еду в котелке. Сейчас в науке развивается технология использования теплоизоляции, которая имеет поверхность, воспринимающую солнечную энергию.
По той же технологии уже выпускаются и работают установки для просушки сельскохозяйственных культур и обогрева домов. Чтобы не делать их слишком большими по площади, в поверхности нагревателей делают канавки, которые увеличивают площадь материала, воспринимающего солнечную энергию.
В регионах нашей планеты, где суровые зимы, большая часть энергии уходит именно на отопление. Для экономии энергии развивают пассивные солнечные системы, которые имеют большую площадь, обращённую к солнцу, собирают энергию и прогревают дом. Идея хороша, но сложна в исполнении. Дом должен иметь отличную изоляцию, необходимо регулировать вентиляцию, при использовании только солнечной энергии оптимальная температура в доме достигается только к середине дня, а летом в нём слишком жарко.
Самолёт на солнечной энергии является прекрасным примером нераскрытых возможностей. На нём установлен некий прототип пассивной системы. Но существуют и активные. В них нагревается вода или воздух. Уже потом они, как теплоносители, поступают в дом. Их проще контролировать, можно устанавливать на уже построенные дома, но их эффективность недостаточна для суровых зим России. Однако в гибридных системах при совмещении с привычными источниками энергии активные солнечные системы позволяют экономить до 60 процентов энергоносителей.
Солнцемобиль
Самолёт на солнечных батареях - это не единственный современный транспорт на таком типе энергии. Существует солнцемобиль, и даже не один. Каждый год в Швейцарии проводится соревнование между такими машинами, называется оно «Тур де сол». Гонка длится шесть суток. Каждый день участникам надо преодолеть от 80 до 150 км по дорогам Швейцарии и Австрии.
Несколько лет назад такой солнцемобиль совершил проезд через Россию. Оказалось, что его колёса не могут проехать по нашим просёлочным дорогам, и движение шло по магистралям. Россия велика, и не везде достаточно солнца. Но, несмотря на все трудности, солнцемобиль завершил свой маршрут. Максимальная скорость такого транспорта составляет 170 км/ч. Использование солнечной энергии в виде солнцемобиля получило ещё одно положительное подтверждение. В Европе некоторые модели уже вошли в серию.
Солнечные батареи. Цена. Производство
Солнечные батареи, по сути, являются фотоэлементами, которые преобразуют солнечную энергию. В фильме «Марсианин» они наглядно показаны, когда главный герой после катастрофы очищает их от пыли. В России они не пользуются популярностью и не производятся. Обычный минимальный частный заказ формируют на сумму от 9 тыс. рублей. Сами солнечные батареи, цена которых колеблется в зависимости от размеров товара, стоят от полутора тысяч рублей до 15 тыс.
Использование в России
В нашей стране солнце светит регулярно, но не очень сильно. Примеры использования солнечной энергии, изложенные выше, могут быть применены и на просторах нашей страны. К сожалению, эксплуатация батарей окупится только в долгосрочной перспективе. Но если учитывать не только количество денег, но и экономию природных ресурсов, то можно уверенно сказать, что эту технологию необходимо максимально развивать и активно использовать.
Солнечная энергия, преобразованная в электроэнергию в сознании простого обывателя, как правило, ассоциируется с солнечными батареями, установленными на крышах зданий, благодаря которым можно получить энергонезависимость и сэкономить значительные финансовые средства. Лишь широкое внедрение большого числа научных разработок, связанных с применением солнечных батарей в различных сферах деятельности человека (космонавтика, автотранспорт, судостроение, самолетостроение и т.д.) воплощают в жизнь смелые замыслы использования энергии Солнца взамен традиционному уничтожению ископаемых видов топлива.
Началом эры использования солнечной энергии в авиации можно смело определить датой 4 ноября 1974 года. Именно в этот день первый беспилотный летательный аппарат - Sunrise I , снабженный солнечными батареями, поднялся в небо. Запуск этого аппарата был произведен в Калифорнии с площадки вооруженных сил США - Форт-Ирвин.
Фотоэлементы были размещены на поверхности крыльев. Вес беспилотника составил всего 12 кг, размах крыльев – 9,75 метра. Данный самолет на солнечных батареях в безоблачный день поднялся на высоту 6 км 100 м. В течение года, после старта Sunrise I, конструкторы дорабатывали аппарат, в результате чего был разработан и собран Sunrise II . Этот беспилотник оснащен 4480 солнечными элементами с суммарной мощностью 0,6 кВт. Расчетная высота полета составляла 23 км, но в реальности оказалась эта величина значительно меньшей (сказалась проблема с управлением летательного аппарата).
Следующим витком в развитии солнечной энергии в авиации стала разработка в 1980 году американской компанией AeroVironmen пилотируемого самолета, оснащенного солнечным генератором. Первый вариант аппарата оказался неудачным. Второй аппарат - , который должен был преодолеть расстояние в 262 км от столицы Франции до английского города Мэнстон, со своей задачей справился отлично.
Немецкая фирма PC-Aero представила на обозрение свое детище – пилотируемый электросамолет Elektra One, в котором пилот является и пассажиром. Этот летательный аппарат с массой в 300 кг (100 кг из общей массы, это вес аккумуляторов) пролетел 480 км. Новая разработка компании - Elektra One Solar преодолела расстояние в 1080 км.
, сконструированный в 2011 году, сравнительно небольшой электросамолет с размахом крыльев - 8,6 метра. Вес этого самолета составляет 180 кг. Почти половина этой массы приходится на литий – полимерные аккумуляторы, емкость которых – 26 кВт/ч. Самое удивительное в этом «солнечном» самолете – двигатель, мощность которого доведена до 16 кВт. Такой двигатель сравним с мотором, которым оборудован мотопланер. Наибольшая скорость данного самолета не очень велика – 161 км/ч. Для достижения максимальных взлетно-посадочных характеристик, конструкторы долгое время рассчитывали форму этого аппарата. Также работа велась по уменьшению его массы и конструкции шасси. Для этого «солнечного» небесного транспорта разработаны двухколесные шасси, которые могут складываться, что является уникальной конструкцией для легких летательных аппаратов такого типа, пилотируемых человеком.
Кабина, в которой находится пилот (он же пассажир) очень похожа на кабину BF-109. Сам фюзеляж выполнен из пластика: элементы, которые несут большую нагрузку, изготовлены из углепластика, остальные – из стеклопластика. Уникальная форма пропеллера позволила снизить уровень шума впятеро даже при больших оборотах двигателя.
Дальность полета первой модели невелика – 480 км и это с учетом благоприятных метеоусловий. Для самолета, это незначительный перелет, учитывая расстояния между соседними аэродромами, что является отрицательным фактором при эксплуатации. Но при установке легких и тонких солнечных батарей, а также при замене литий – полимерных аккумуляторных батарей на более эффективные, позволило увеличить дальность его полета до 1080 км.
Еще один самолет на солнечных батареях - , поразил своей «летучестью». Он поставил мировой рекорд – две недели непрерывного полета. В светлое время суток он летел на высоте 18 000 метров и лишь в темноте снижался. В темное время этот самолет использовал энергию, накопленную в аккумуляторах.
В этом беспилотном аппарате размах крыльев доведен до 22,5 метров. Именно за счет такого размера удалось максимально увеличить количество солнечных панелей. Масса сверхлегкого «солнечного» аппарата невелика – всего 50 килограммов, а грузоподъемность и того меньше – 4 кг. Этот беспилотник может эксплуатироваться в экстремальных погодных условиях – от -40 С0 до +75 С0. С помощью этого самолета можно длительное время проводить наблюдение за надземными объектами и исследовать атмосферные явления.
Еще один самолет, оснащенный солнечными панелями, установил рекорд непрерывного пребывания в воздухе. Им стал пилотируемый летательный аппарат , на борту которого находился один человек. Он пролетел без посадки 24 часа.
