A Boeing 747-nél nagyobb, 72 méteres szárnyfesztávolságú, mindössze 2,3 tonnás repülőgép a Solar Impulse 2 Abu Dhabiból indult, hogy megkísérelje a napfényes földgömb körüli pályát.

versenyek

Ha az svéd pilóta-vállalkozók, Bertrand Piccard és André Borschberg, akik felváltva repülnek az együléses repülőgépen, elérik céljukat, ez figyelemre méltó siker és a napenergia lehetőségeinek bemutatása lesz.

A napelemes repülőgép óriási kihívás, amelyhez két fő hatékonysági és tömegigénnyel kell finoman javítani a repülőgép kialakítását. A repülőgépet a szárny felső felületére szerelt 17 000 napelem hajtja, amelyek lítium-ion akkumulátorokat töltenek fel, hogy négy négy méteres propellert hajtó villanymotor áramellátását biztosítsák.

Állítson be egy irányt a maximális hatékonyság érdekében

Noha a repülőgép akkumulátorai felszálláskor teljesen feltöltődnek, elengedhetetlen, hogy a napelemek biztosítsák a repülőgép állandó levegőben tartásához szükséges energiát. Ez bonyolult, mert az energiamennyiség, amelyet a panelek átalakítani képesek, az időjárási viszonyoktól, az égbolt napszögétől és természetesen attól függ, hogy nappal vagy éjszaka van-e. Tehát ideális körülmények között a napelemeknek felesleges energiát kell termelniük a repülőgép meghajtása és az akkumulátorok feltöltése érdekében, hogy a repülőgép kevésbé ideális körülmények között vagy éjszaka a levegőben maradjon. Egyszerűen fogalmazva: A közvetlen napfény nélkül, amely energiát szolgáltat, a rendszert a maximális energiamegtakarításra kell hangolni, hogy ne essen ki az égből.

A hatékonyság ezért kulcsfontosságú annak biztosítása érdekében, hogy a repülőgép el tudjon menni a tárolt energia minden joule-jába: az olyan alkatrészeknek, mint a villamos motorok a rendszer középpontjában, rendkívül hatékonyaknak kell lenniük, hogy ne áramoljanak áramot. Ezt úgy érhetjük el, hogy kiválasztjuk az optimális motorkonstrukciót, amely a legjobb anyagokból készül. A legfontosabb anyagok közé tartoznak a nagyon erős állandó mágnesek, amelyek lehetővé teszik a motor számára a forgatáshoz szükséges nyomaték létrehozását. Szintén speciális motoros acélok, amelyek a motor magját alkotják, amelyek rendkívül vékonyak és nagyon alacsony elektromos veszteséggel bírnak.

A repülőgépek fogyása

Ez a helyzet abban az esetben is, ha a nehéz elektromos motor a leghatékonyabb - így a súlykontroll valóban problémát jelent egy ilyen projekt számára. A motorhoz hozzáadott minden kilogrammot légi járművel kell a levegőbe szállítani. A súly nagyobb terheléséhez a sárkánynak súlyosabbnak és robusztusabbnak kell lennie, ami azt jelenti, hogy a nagyobb összsúly nagyobb energiát igényel, hogy levegősebb, igényesebb akkumulátorok jöjjenek létre, amelyek növelik a súlyt - fenntarthatatlan növekvő spirál.

De működhet. Ennek a technológiának talán legimpozánsabb példája a Zephyr napelemes repülőgép, amelyet a brit QinetiQ fejlesztett ki. A Newcastle-i Egyetemen kifejlesztett motorok hajtják, Zephyr pilóta 2010-ben megdöntötte a repülőgépek leghosszabb repülésének rekordját, és két hetet töltött a levegőben.

A repülőgépek nem csak utazásra szolgálnak

A Zephyr-t soha nem úgy tervezték, hogy pilótát szállítson, hanem a műholdak helyettesítésére szolgált. Az ilyen repülőgép-flották 50 000-70 000 láb alatt maradhatnak, a kereskedelmi repülőgépek hatótávolságán kívül. Felajánlhatnák az összes kommunikációs és közvetítési szolgáltatást, amelyet jelenleg a műholdak nyújtanak, de az űrrepülésre alkalmas jármű építésének és pályára állításának költségeinek töredékével.

Ha közelebb van a Földhöz - 25 km-es magasságban repül, szemben a geostacionárius műhold 36 000 km-jével -, akkor kisebb a kommunikációs jelek vesztesége. Ez olcsó, rendkívül nagy sebességű kommunikáció lehetőségét kínálja, anélkül, hogy műholdas antennákra és nagy adókra lenne szükség, drága infrastruktúra, például mobiltelefon-tornyok és száloptikás kábelek nélkül.

Ezt a perspektívát szemlélve a 2 napimpulzus talán legnagyobb gyengesége az a projekt szándéka, hogy két embert szállítson szerte a világon. Az emberi személyzet nehéz, ezért aludnia, enni és inni kell. Ezek korlátozó tényezők, nem pedig a repülőgép-technológia.

Míg a napelemek átalakításának hatékonysága folyamatosan javul és költségeik csökkentek az elmúlt években, a szállító repülőgép-flottáink számára a napkompenzáció gondolata talán fantázia. De az autonóm, pilóta nélküli, korlátlan hatótávolságú légi járművek kilátása mindenféle lehetőséget és lehetőséget kínál a jövőre nézve.