Güneş enerjili uçaklar - bir gelecekleri var mı?

Araçları hareket ettirmek için güneş enerjisini kullanma fikri, mucitlerin ve tasarımcıların zihinlerini her zaman heyecanlandırmıştır. Ve uçaklar bir istisna değildir. Küresel havacılık endüstrisinin gelişimiyle ilgilenenler için, insanlığın gerçekten tarihi bir başarısı hafızalarında hala taze - güneş pilleriyle 2 bin km yol kat eden Solar Impulse 42 cihazının dünya çapında uçuşu ve 19 dünya çapında rekor kırdı. Ancak efsaneleşen bu uçağın yanı sıra, günümüzde güneş enerjisini en az verimli şekilde kullanan ve kullanan başka uçaklar da var.

Güneş Mücadelesi

Güneş enerjisiyle çalışan uçakların geliştirilmesine özellikle aktif ilgi, geçen yüzyılın 80'lerinde kendini göstermeye başladı. Paul McCready liderliğindeki ABD meraklılarından oluşan bir ekip, Solar Challenger projesini geliştirdi ve gerçeğe dönüştürdü. Amerikalı mucit, 1977'de, bir kişinin yalnızca kas gücü nedeniyle bir uçağı havaya kaldırmayı başardığında ün kazandı. Şimdi o ve benzer düşünen insanlardan oluşan bir ekip, ana teknik verileri aşağıdakiler olan Solar Challenger'ı tasarladı:

• ? motor gücü - 2500 W
  
• ? güneş pili sayısı - 16128 adet
  
• ? ortalama (seyir) hız - 48 km / s
  
• ? tavan - 3700 m
  
• ? kanat açıklığı - 14,3 m
  
• ? ağırlık - 95 kg
  

"Güneş" uçağı 1981'de pilot Steven Ptacek tarafından gökyüzüne kaldırıldı. Kalkış, Fransız başkenti yakınlarındaki küçük bir havaalanından gerçekleşti. Uçak 258 km uçtu, İngiliz Kanalı'nı geçti ve Birleşik Krallık'taki (Kent) bir askeri üsse indi.

Sunseeker İkilisi

Solar Flight ekibine liderlik eden Eric Raymond, güneş enerjisiyle çalışan uçak geliştirmeye yabancı değil. Sunseeker I (1990) ve 6 yıl sonra - Sunseeker II ("güneş avcısı" olarak çevrilmiştir) yaratma konusunda zaten deneyime sahiptir. 2012 yılında uçağın üçüncü yorumunun yapımına başlandı. Bir buçuk yıl sonra, araba zaten gerçek koşullarda test edildi. Ama önce cihaz sıradan bir planör gibi test edildi. Akümülatörler, piller, motorlar ayrı ayrı test edildi. Daha sonra uçuş, kurulu motorun kısmen kullanılmasıyla gerçekleşti. Açıkken bile kokpitte öyle bir sessizlik vardı ki kulaklıksız konuşmak mümkündü. Uçak, devasa kanatlara rağmen, iyi yol tutuşunun bir göstergesi olan bazı basit akrobasi hareketlerini bile yapabiliyordu. Aparatın yapımında, makinenin ağırlığını azaltan kompozit malzemeler kullanılmıştır.



Uçmanın yolu özeldir. Planör irtifa kazanır, maksimum hıza ulaşır ve ardından yol boyunca pilleri şarj ederek yavaşça alçalır. Tasarımcı, cihazda iki kişinin 12 saat boyunca uçabileceğini iddia ediyor Ana teknik parametreler:

• ? pil sayısı - 72 adet
  
• ? elektrik motoru gücü - 20 kW (en yüksek 25 kW)
  
• ? yerleşik voltaj - 300 volt
  
• ? güneş pili sayısı - 1510 adet (5 kW üretir)
  
• ? maksimum hız (planlama sırasında) - 160 km / s
  
• ? kanat açıklığı - 22 m
  

Genellikle planör (özel niteliklere sahip hafif bir uçak) olarak adlandırılan uçak, İsviçre Alpleri, Slovenya, İspanya ve Avustralya'daki Dolomitler üzerinde başarılı uçuşlar yaptı.

Zephyr Güneş Uçağı

Bu, Airbus tarafından yapılmış bir "drone". İlk kopyalar, İngiliz Savunma Bakanlığı'nın emriyle 2003 yılında ortaya çıktı. Cihaz sürekli geliştirildi ve 2010 yılında yeni model Zephyr 7, havada kalma süresi için resmi rekoru kırdı - 14 gün 22 dakika. ve 8 sn. Üretici, teorik olarak uçuş süresinin birkaç ay "uzayabileceğini" belirtti.



2018 yılında ise tamamen güneş enerjisi ile çalışan Zephyr S uçağı rekoru güncelledi. MicroLink Cihazlarından GaAs panellerinin ve lityum iyon pillerin kullanılması, cihazın 25 gün, 23 saat ve 57 dakika havada kalmasını sağladı. Zephyr S'nin bazı teknik özellikleri:

• ? tavan - 21 bin 562 m
  
• ? seyir hızı - 56 km / s
  
• ? kanat açıklığı - 28 m
  
• ? ağırlık - 53 kg (bunun 24 kg'ı pillerdir)
  
• ? yük - 5 kg
  

Cihazın güneş enerjisi nedeniyle birkaç ay havada kalabilmesi, Airbus yönetiminin yavrularına “sahte uydu” demesine neden oldu.

Odysseus Güneş Uçağı

Aynı şey bu İHA için de söylenebilir. Gökyüzünde en az beş (!) yıl kalabilme özelliği ile göz doldurur. "Sözde uydu" (HAPS, yüksek irtifa sözde uydu anlamına gelir) adı verilen cihaz, Boeing'in bir yan kuruluşu olan Aurora Flight Sciences tarafından tasarlandı. Kuruluşun başkanı Langford'a göre, böyle bir uçağın yaratılması atmosferik kirlilik sorununu çözmeye yardımcı olacak ve şu anda bilimsel araştırma için "ideal bir platform". Ayrıca cihazın havada uzun süre kalabilmesi, iletişim için aracı olarak kullanılması açısından cihazı cazip kılmaktadır. Böyle bir uçağın maliyeti bir uzay uydusundan çok daha ucuzdur. Uçak 2018 yılında inşa edilmeye başlandı. Odysseus Güneş Uçağı ilk uçuşunu 2019'da yaptı. Testin başarılı olduğu ortaya çıktı. Bazı Odysseus Solar Plane verileri:

• ? kanat açıklığı - 74 m
  
• ? uzunluk - yaklaşık 150 m
  
• ? taşınan yükün ağırlığı - 25 kg'a kadar
  
• ? tavan - 27 bin m'ye kadar
  
• ? beyan edilen hız - 225 km / s
  
• ? Kurulu ekipmana güç sağlamak için kullanılabilecek "fazla" enerji - 250 W
  

Kanatları ve gövdeyi yapmak için karbon fiber kafes kirişler kullanıldı. Tedlar koruyucu malzeme ile kaplandılar. Güneş panelleri hafiftir. Cihazın diğer parametreleri hakkında kamuya açık çok az bilgi var, bu da uçağın askeri amaçlar için de kullanılabileceğini düşündürüyor.

Solar Impulse 2

Ve son olarak rekor sahibi hakkında - İsviçre projesi. İlk geliştirildiğinde buna bilim kurgu deniyordu: Bir damla yakıt olmadan Dünya'nın etrafında uçmak düşünülemez bir fikir olarak görülüyordu. Ancak uygulanmıştır. Uçağın neden "2" endeksi var? İlk model de 2009 yılında test uçuşu yaptı. Ancak havada en fazla 36 saat kalabiliyordu ve iddialı bir uçuş için uygundu.

Маршрут

On iki bölümden oluşuyordu. Çin, Hindistan, ABD ve Afrika'da duraklar planlandı. Ancak Nanjing'den Hawai Adaları'na olan uçuş kötü hava koşulları nedeniyle kesintiye uğradı ve uçak Nagoya'ya (Japonya) inmek zorunda kaldı. Sonuç olarak, yolun bölümlerinin sayısı arttı. Ancak Yükselen Güneş Ülkesi'nin Hawaii'ye 5 gün süren bu uçuşuydu ve bu uçuş sırasında cihazın 8 bin km kat ettiği en uzun uçuş oldu. Bugün, bu, projenin organizatörü ve “yarı zamanlı” ve pilot Andre Borschberg tarafından belirlenen, güneş enerjisiyle çalışan bir uçakta insan uçuşu süresi için mutlak bir rekor. Solar Impulse 2'nin Özellikleri:

• ? kanat açıklığı - 72 m
  
• ? güneş pili sayısı - 17 bin 248 adet
  
• ? motorlar - 4 litre kapasiteli 17,5 motor. İle birlikte.
  
• ? tavan - 12 bin m
  
• ? seyir hızı - 140 km / s
  
• ? ağırlık - 2,3 ton
  

Beklentiler

Proje yöneticisi ve pilot Andre Borshberg'in bu konudaki görüşünü duymak ilginç. Bu tür cihazların yaygın kullanımı hakkında konuşmak için erken olduğuna inanıyor. Solar Impulse projesi, alternatif enerji kaynaklarının çok çeşitli amaçlar için kullanılabileceğini kanıtlıyor. Ve bu konuda insanlık hala önde. Bu, uçağın mevcut durumuyla kanıtlanmaktadır: Skydweller tarafından satın alınmış ve bilimsel deneyler için bir laboratuvar haline getirilmiştir.