Изображение предоставлено: ESA
Программа трансфера технологий ЕКА направлена на предоставление самых современных технологий, которые помогут путешественнику Бертрану Пикарду совершить кругосветное путешествие на одноместном летательном самолете на солнечной энергии, что является наглядной демонстрацией потенциала полета, не загрязняющего окружающую среду.
Еще в 1999 году Пикар и второй пилот Брайан Джонс были первыми, кто безостановочно полетел по миру. Теперь Piccard запустил Solar Impulse, чтобы повторить кругосветное плавание, на этот раз в экологически чистом самолете на солнечной энергии.
Этот амбициозный проект представлен на 32-й Международной выставке изобретений, новых технологий и продуктов, которая откроется на этой неделе в Женеве, Швейцария.
Предлагаемый летательный аппарат напоминает планер, но с гигантским размахом крыльев в 70 метров, превышающим размах крыла Боинга 747. Полностью покрытый солнечными элементами и оснащенный, возможно, двумя винтовыми двигателями, смонтированными на хвосте, самолет будет способен к самостоятельному взлету и будет нести необходимые батареи для ночного полета.
Уже было определено несколько областей, в которых европейская космическая экспертиза могла бы предоставить передовые технологии: они включают батареи и солнечные элементы, системы управления энергопотреблением, сверхлегкие композитные конструкции и системы мониторинга для проверки работоспособности пилота.
Небо это предел для устойчивого развития
Для проекта Solar Impulse Пикард снова объединяется с Брайаном Джонсом, его вторым пилотом на рекордном воздушном шаре Breitling Orbiter 3 пять лет назад. Он назначил инженера и пилота Андрея? Боршберг в качестве руководителя проекта и третьего пилота команды.
«На этот раз задача состоит в том, чтобы повлиять на историю авиаперевозок, используя новые технологии, которые удовлетворяют требованиям нашей эпохи в отношении устойчивого развития и использования только возобновляемых видов энергии», - объясняет Пикард.
Программа ЕКА по передаче технологии оказывает технологическую поддержку, а Швейцарский федеральный технологический институт (EPFL) в Лозанне является «Официальным научным консультантом» проекта.
«Основным источником энергии на наших спутниках является Солнце, как и для самолета Пикарда», - говорит Пьер Бриссон, руководитель Программы передачи технологий ЕКА. «Мы разработали некоторые из лучших в мире солнечных батарей и передовые системы хранения энергии и управления питанием - все ключевые технологии на нашем космическом корабле. Они станут хорошей отправной точкой для усилий Пикарда ».
Институт EPFL только что завершил технико-экономическое обоснование проекта, анализируя существующие технологии. Ив Перриар, директор Лаборатории интегрированных приводов EPFL и один из ведущих ученых исследования, подтвердил: «Мы знаем, что возможно создать конструкцию, полностью работающую на Солнце». EPFL был очевидным выбором для этого исследования. Институт провел термодинамические исследования для успешного полета на воздушном шаре Пикарда-Джонса в 1999 году и является официальным научным консультантом швейцарской парусной команды Alinghi, нынешнего обладателя американского Кубка.
100% солнечной энергии на высоте 10 км, летать круглосуточно
Самолет Solar Impulse на солнечной энергии должен находиться над облаками, чтобы захватить весь доступный солнечный свет, на высоте от 10 000 до 11 000 метров, где температура составляет около 55 ° C.
Ее кабина, возможно, должна находиться под давлением для более длительных миссий, а ее конструкция потребует использования новейших технологий в сверхлегких материалах. Наиболее важной задачей будет создание большого самолета с очень легкой конструкцией, способной нести достаточно батарей для ночного полета.
Требования к электричеству представляют собой еще одну ключевую инженерную проблему? Как хранить солнечную энергию в течение дня, чтобы полет продолжался всю ночь.
Перриард объясняет: «Это действительно война против всех потерь в энергосистеме от солнечных элементов до двигателей».
Исследование EPFL говорит, что современные готовые литий-ионные батареи обеспечивают чуть менее 200 Вт / ч на килограмм (Вт / кг), что достаточно для поддержки самолета с одним пилотом, в то время как для решения с двумя пилотами требуется емкость не менее 300 Вт / кг.
План состоит в том, чтобы спроектировать и построить первый опытный самолет в 2004-2005 годах, с первоначальными испытательными полетами в 2006 году. Следующий шаг - завершить ночные полеты в 2007 году, первоначально не менее 36 часов, включая одну полную ночь. С этого момента длина полета должна быть увеличена. Инновационные решения потребуются для хранения необходимых продуктов питания и воды при одновременном снижении веса до минимума? знакомые проблемы для инженеров ЕКА, разрабатывающих космические миссии.
Когда Солнечный Импульс будет летать по всему миру, безостановочно? «Планируется пересечь Атлантику в 2008 году и совершить кругосветное путешествие в 2009 году», - говорит Андр? Боршберг: «Летать без остановок во многом зависит от того, как быстро у нас будут батареи с более высокой плотностью энергии? Но не раньше 2009 года».
Источник: ESA News Release
