Версия для слабовидящих
О Solar Impulse 2 и о его кругосветном путешествии Печать Email
Новости об инновациях
17.06.2015

Фото: NASA / Solar Impuls. Фото: NASA / Solar Impuls.

Швейцарский самолет HB-SIB (Solar Impulse 2), который был представлен публике 9 марта 2014 года на аэродроме города Пайерн, ровно через год отправился в свое первое кругосветное путешествие. Воздушное судно компании Solar Impulse, перемещающееся исключительно при помощи солнечной энергии, призвано продемонстрировать современные технологии альтернативной энергетики.

Над самолетом в течение 12 лет трудились 50 инженеров, конструкторов и техников. Им удалось создать прототип — HB-SIA (Solar Impulse), и первую рабочую версию — HB-SIB.

Ключевая инновационность воздушного судна — в его энергетической системе и легкости.

Напомним, между прочим, что официальными партнерами Solar Impulse являются шесть компаний:

  • Bayer MaterialScience (предложил композитные материалы, снижающие массу самолета, и энергосберегающие технологии),
  • Altran (предложил моделирование полета и дизайн навигационной системы самолета),
  • Swiss Re Corporate Solutions (оказала страховые услуги),
  • Google (выступила интернет-партнером проекта),
  • Swisscom (разработала телекоммуникационное оборудование, позволяющее пилоту оставаться на связи со станцией отслеживания) и
  • Moёt Hennessy (предоставила центр управления миссией).

Прототип HB-SIA презентовали 26 июня 2009 года, а 3 декабря 2009 года на авиабазе в швейцарском городе Дюбендорф состоялся его первый испытательный полет. 7 июля 2010 года в 06:51 утра местного времени (07:51 московского) HB-SIA совершил 26-часовой полет, используя только энергию своих 12 тысяч солнечных панелей. Тем самым был установлен мировой рекорд по продолжительности пилотируемого полета подобных аппаратов.

HB-SIB способен на большее. На Solar Impulse 2 установлено более 17 тысяч солнечных панелей из кристаллов кремния, занимающих площадь около 270 квадратных метров и способных накопить до 340 киловатт-часов солнечной энергии в день. Солнечные панели покрывают крылья, горизонтальное оперение и фюзеляж самолета, обеспечивая компромисс между легкостью самолета, его маневренностью и энергоэффективностью солнечных батарей (достигающей 23 процентов).

Солнечная энергия аккумулируется в полимерных литиевых батареях с плотностью энергии до 260 ватт-часов на килограмм массы. Батареи изолированы от окружающей среды плотной пеной и смонтированы в четыре моногондолы вместе с двигателями самолета и системой контроля температуры и зарядки.

Каждый из двигателей, генерирующий мощность до 17,4 лошадиной силы (примерно 12,8 киловатта — это сравнимо с мощностью небольшого мотоцикла), смонтирован под крыльями и оснащен редуктором с двумя лопастями диаметром около четырех метров, которые могут вращаться со скоростью до 525 оборотов в минуту.

Эффективность всей двигательной установки приближается к 94 процентам.

detail_2_0.jpg Рис. 1. Здесь и далее фото Фото: NASA / Solar Impuls.

detail_3_0.jpg Рис. 2.

detail_4_0.jpg Рис. 3.

detail_5_0.jpg Рис. 4.

detail_6_0.jpg Рис. 5.

detail_7_0.jpg Рис. 6.

Для сравнения: заявляемый современными производителями автомобилей коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания приближается к 40 процентам.

В целях экономии энергии самолет рассчитан на подъем ночью на высоту до 8,5 километра и спуск днем до 1,5 километра. Минимальная скорость — 36 километров в час, максимальная — 140 километров в час.

detail_8_0.jpg Рис. 7.

Размах крыльев достигает 72 метров — это больше, чем у Boeing 747, первого в мире дальнемагистрального двухпалубного широкофюзеляжного авиалайнера. Общий вес двигателей и аккумуляторов — 633 килограмма, всего самолета — 2,3 тонны, то есть как у автомобиля.

Основной каркас самолета изготовлен из композитных материалов — углеродного волокна и сэндвич-панелей. Квадратный метр такого материала весит примерно столько, сколько квадратный метр бумаги для ксерокса.

detail_9_0.jpg Рис. 8.

В покрытие верхней поверхности крыльев внедрены солнечные фотоэлементы. Снизу для создания подъемной силы плоскость поддерживается прочной, но гибкой оболочкой. Жесткость и требуемые аэродинамические свойства крыльям придают 140 ребер, изготовленных из углеродного волокна и разнесенных на расстояние 0,5 метра друг от друга.

Инженеры во главе с Андре Боршбергом спроектировали Solar Impulse 2 так, что он от десяти раз легче любого планера. За счет последовательной экономии на массе и внутреннем пространстве летательного аппарата конструкторам удалось высвободить достаточно места для аккумуляторов и одноместной кабины пилота, в которой человек способен прожить целую неделю.

detail_10.jpg Рис. 9.

Управляют Solar Impulse 2 пилоты Андре Боршберг и Бертран Пикар, попеременно сменяя друг друга. В ходе перелета пилот в течение суток делает десять 20-минутных перерывов для сна. Для комфорта кресло в кабине HB-SIB, в отличие от прототипа HB-SIA, может переводиться в горизонтальное положение. По сравнению с предыдущей версией швейцарского воздушного судна у нового аппарата модернизированы аэродинамика и навигационная система, а для комфорта увеличен объем кабины и улучшена ее эргономика.

В кругосветное путешествие самолет отправился 9 марта 2015-го, стартовав в 03:12 местного времени (04:12 московского) из Абу-Даби в ОАЭ. По планам компании Solar Impulse, путешествие завершится там же спустя примерно пять месяцев. Самолет преодолеет около 30 тысяч километров, проведя в воздухе 25 суток и пролетев над территориями ОАЭ, Омана, Индии, Мьянмы, Китая, Японии, США, Канады, а также Европы. Запланировано не менее 12 посадок.

Самый длинный перелет начался 30 мая, когда пилот Боршберг стартовал из города Нанкин в Китае.

Самолет должен был без остановки пролететь более девяти тысяч километров за 144 часа и совершить посадку на Гавайях. К сожалению, этому помешали неблагоприятные погодные условия: через 36 часов после вылета, преодолев около 2,8 тысячи километров, Solar Impulse 2 был вынужден совершить посадку в городе Нагойя в Японии.

При приземлении повредился левый закрылок самолета. Неполадки незначительные, но на их устранение и ожидание благоприятных погодных условий может уйти до недели, после чего HB-SIB продолжит свое рекордное путешествие.

Автор: Андрей Борисов.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2015/o-solar-impulse-2-o-ego-krugosvetnom-puteshestvii

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта