Obrazový kredit: ESA
Program ESA pre prenos technológií má dodávať najmodernejšie technológie, ktoré pomáhajú dobrodruhovi Bertrandovi Piccardovi letieť po celom svete v jednomiestnom solárnom lietadle, čo predstavuje konečnú ukážku potenciálu letu bez znečistenia.
V roku 1999 boli Piccard a spolujazdec Brian Jones prvými ľuďmi, ktorí nepretržite lietali po celom svete. Spoločnosť Piccard teraz spustila Solar Impulse, aby zopakovala svoju globálnu obehovú cestu, tentoraz v solárnych lietadlách bez znečistenia.
Tento ambiciózny projekt sa predstaví na 32. medzinárodnom veľtrhu vynálezov, nových techník a výrobkov, ktorý sa má tento týždeň otvoriť v Ženeve vo Švajčiarsku.
Navrhované lietadlo pripomína klzák, ale s mamutím rozpätím krídla 70 metrov, ktoré presahuje rozpätie krídla lietadla Boeing 747. Celkom pokryté solárnymi článkami a vybavené pravdepodobne dvoma vrtuľovými motormi namontovanými na chvoste, bude lietadlo schopné vzletu bez pomoci a bude mať potrebné batérie na nočné lety.
Už bolo identifikovaných niekoľko oblastí, v ktorých by európske odborné znalosti v oblasti vesmíru mohli poskytovať špičkové technológie: zahŕňajú batérie a solárne články, systémy riadenia energie, ultraľahké kompozitné štruktúry a monitorovacie systémy na kontrolu zdravia pilota.
Obloha predstavuje limit pre udržateľný rozvoj
V prípade projektu Solar Impulse sa Piccard opäť spojil s Brianom Jonesom, jeho spolu-pilotom na palube rekordného balóna Breitling Orbiter 3 pred piatimi rokmi. Vymenoval inžiniera a pilota Andra? Borschberg ako projektový manažér a tretí pilot tímu.
„Tentoraz je výzvou ovplyvniť históriu leteckej dopravy využívaním nových technológií, ktoré uspokojujú požiadavky našej éry na trvalo udržateľný rozvoj a využívanie iba obnoviteľných foriem energie,“ vysvetľuje Piccard.
Technologický program ESA poskytuje technologickú podporu, zatiaľ čo Švajčiarsky federálny technologický inštitút (EPFL) v Lausanne je „oficiálnym vedeckým poradcom“ projektu.
„Primárnym zdrojom energie na našich satelitoch je Slnko, rovnako ako v prípade lietadla Piccard,“ hovorí Pierre Brisson, vedúci programu pre prenos technológií ESA. „Vyvinuli sme niektoré z najlepších svetových solárnych článkov a moderné systémy na uchovávanie energie a správu energie, všetky kľúčové technológie na palube našej kozmickej lode. Budú dobrým východiskovým bodom pre úsilie spoločnosti Piccard. “
Inštitút EPFL práve dokončil štúdiu uskutočniteľnosti projektu analyzujúceho existujúce technológie. Yves Perriard, riaditeľ Laboratória integrovaných aktuátorov EPFL a jeden z vedúcich vedcov štúdie, potvrdil: „Vieme, že je možné vytvoriť štruktúru, ktorá je úplne poháňaná Slnkom.“ EPFL bola jasnou voľbou pre túto štúdiu. Inštitút uskutočnil termodynamický výskum úspešného letu balónom Piccard-Jones 1999 a je oficiálnym vedeckým poradcom švajčiarskeho plachetníckeho tímu Alinghi, súčasného držiteľa amerického pohára.
100% solárny zdroj v nadmorskej výške 10 km, ktorý letí nepretržite
Solárne lietadlo so solárnym impulzom sa musí udržiavať nad oblakmi, aby zachytilo všetky dostupné slnečné svetlo, v nadmorskej výške 10 000 až 11 000 metrov, kde je teplota okolo 55 ° C.
Jeho kabína bude pravdepodobne potrebné natlakovať na dlhšie misie a jej konštrukcia bude vyžadovať použitie najnovších technológií v ultraľahkých materiáloch. Najdôležitejšou výzvou bude stavať veľké lietadlo s veľmi ľahkou konštrukciou schopnou niesť dostatok batérií na nočný let.
Elektrické požiadavky predstavujú ďalšiu kľúčovú technickú výzvu? ako uložiť dostatok slnečnej energie počas dňa na pokračovanie letu celú noc.
Perriard vysvetľuje: „Je to skutočne vojna proti všetkým stratám v energetickom systéme od solárnych článkov po motory.“
V štúdii EPFL sa uvádza, že súčasné lítium-iónové batérie, ktoré sú bežne dostupné na trhu, poskytujú necelých 200 watthodín na kilogram (Wh / kg), čo je dosť na podporu jednopilotného lietadla, zatiaľ čo dvojpilotné riešenie by vyžadovalo kapacitu najmenej 300 Wh / kg.
Plánuje sa navrhnúť a skonštruovať prvé prototypové lietadlo v rokoch 2004 - 2005 s počiatočnými skúšobnými letmi v roku 2006. Ďalším krokom je dokončenie nočných letov v roku 2007, spočiatku najmenej 36 hodín vrátane jednej celej noci. Odvtedy sa musia zväčšiť dĺžky lietania. Budú sa vyžadovať inovatívne riešenia na uskladnenie potrebného jedla a vody pri súčasnom znížení hmotnosti na minimum? známe problémy inžinierov ESA pri navrhovaní vesmírnych misií.
Kedy bude slnečný impulz lietať po celom svete, non-stop? "Plánuje sa prekročiť Atlantik v roku 2008 a letieť po celom svete so zastávkami v roku 2009," hovorí Andr? Borschberg, „Letieť nepretržite závisí do značnej miery od toho, ako rýchlo budeme mať batérie s vyššou hustotou energie? Ale nie skôr ako v roku 2009.“
Pôvodný zdroj: ESA News Release
