Samolot słoneczny

Samolot solarny jest samolot , którego elektryczny napęd jest dostarczany w całości lub w części, energii , że zbiera od Sun dzięki paneli fotowoltaicznych . Umieszczone zwykle na powierzchni skrzydła, zamieniają energię świetlną naszej gwiazdy na energię elektryczną . Podłączony do paneli obwód elektroniczny zwany MPPT zapewnia optymalne wykorzystanie tej energii w celu zasilania silnika, który przekształca tę energię elektryczną w energię mechaniczną poprzez śmigło . W większości przypadków bateria służy do magazynowania dodatkowej energii w celu skompensowania braku słońca.

W porównaniu z zasobami kopalnymi, takimi jak nafta , energia słoneczna jest niewyczerpana, bezpłatna i niezanieczyszczająca, ale wykazuje znaczną zmienność związaną z obrotem Ziemi (cykl dnia i nocy) i nieprzewidywalną niestabilnością związaną z chmurami. Nie jest używany do transportu lotniczego . Te ogniwa fotowoltaiczne są drogie, są delikatne i trudne do zrealizowania na krzywą skrzydłami. Ze względu na ich maksymalną sprawność, która obecnie wynosi około 30%, do uzyskania odpowiedniej mocy niezbędna jest duża powierzchnia, a akumulatory potrzebne do przechowywania (nawet te wynikające z zaawansowanej techniki litowo-polimerowej ) są ciężkie.

Projektowanie

Wschód słońca I

Pierwszym samolotem zasilanym energią słoneczną był Sunrise I , bezzałogowy prototyp stworzony w 1974 roku. Pierwszy lot wykonał 4 listopada 1974 roku nad słonym jeziorem w Camp Irwin w Kalifornii .

Wyprodukowany przez Amerykanina Roberta J. Bouchera z firmy Astro Flight Inc. w ramach kontraktu z DARPA , ma rozpiętość skrzydeł 9,76  m dla 12,3  kg .

Pierwszy lot trwa dwadzieścia minut na wysokości 100  m , ma 4096 ogniw słonecznych na jego skrzydła o mocy 450  W .

Piasek burza uszkodzenie Sunrise ja .

Wschód słońca II

Drugi model nosi nazwę Sunrise II . Bezzałogowy prototyp odbył się jego dziewiczy lot12 września 1975 na słonym jeziorze w Camp Irwin w Kalifornii.

O tej samej wielkości jak pierwszy, posiada 4480 ogniw słonecznych na jego skrzydła do mocy 600  W .

Po kilku próbach problem ze sterowaniem uszkadza Sunrise II .

Solaris

W 1976 roku niemiecki Fred Militky zbudował Solaris, bezzałogowy prototyp, wykonał 16 sierpnia w tym samym roku wykonał kilka lotów na wysokości 50 metrów.

Solar One

Zbudowany głównie ze środków własnych Fredericka To i Davida Williamsa w latach 1976-1978, prototyp ten jest wzorowany na ówczesnym modelu szybowca . Samolot jest zbudowany z możliwie najlżejszych materiałów (drewno świerkowe , włókno szklane, żywica, aluminium i termoformowalna folia solarna ). Z braku funduszy, czasu i trudności w znalezieniu sponsora wynalazcy decydują się na zmniejszenie liczby ogniw słonecznych do jednej trzeciej planowanej liczby. Do rozpoczęcia startu używają akumulatora naładowanego w ogniwach samolotu przed startem. Obecność tej baterii jest źródłem kontrowersji: przeciwnicy projektu twierdzą, że nie oznacza to, że ten samolot jest samolotem zasilanym wyłącznie energią słoneczną.

Pierwszy lot testowy zasilany energią słoneczną odbywa się na lotnisku Lasham ( Hampshire , Anglia) dnia21 grudnia 1978.

Pierwszy oficjalny lot prasowy odbył się dnia 13 czerwca 1979 z Kenem Stuwartem jako pilotem.

Historia powstania Solar One jest tematem filmu dokumentalnego z serii Forgotten Stories of Aviation zatytułowanego The Solar- Powered Plane autorstwa Karin Leuthy i Philipa Osborna z 1994 roku.

Pingwin Gossamer

Plik 18 maja 1980, duży Gossamer Penguin, zmodyfikowany model Albatrosa , był pierwszym załogowym samolotem latającym zasilanym wyłącznie energią słoneczną. Zbudowany przez firmę AeroVironment Inc., założoną przez dr Paula McCreadyego , ma rozpiętość skrzydeł 22  mi waży tylko 31  kg . Pilotem tego pierwszego testu jest syn P. McCreadyego, wówczas 13-letni .

Ewolucja zwana Solar Challenger ( rozpiętość skrzydeł 14,3  m dla 90  kg ) przekroczyła kanał w 1981 roku.

Sunseeker I

W sierpniu 1990 roku Sunseeker I Erica Raymonda przejechał Stany Zjednoczone ze wschodu na zachód w dwudziestu jeden etapach. Jest to motoszybowiec napędzany siedmiuset ogniwami fotowoltaicznymi rozmieszczonymi na skrzydłach i ogonie.

Helios

Helios to prototyp samolotu słonecznego NASA , czwarty etap programu ERAST (po Pathfinderze , Pathfinderze Plus i Centurionie ).

Zdalnie sterowany samolot pobił rekord świata pod względem wysokości w zrównoważonym locie poziomym, osiągając wysokość 96,500 stóp (około 32,16  km ) nad Pacyfikiem na14 sierpnia 2001.

Z rozpiętością skrzydeł ponad 82 metrów (więcej niż Boeing 747 ) i masą zaledwie 800  kg , Helios składa się z sześciu sekcji skrzydłowych oddzielonych pięcioma gondolami pełniącymi funkcję podwozia. Sieć paneli słonecznych o powierzchni 180  m 2 o mocy 35  kW zasila 14 silników elektrycznych niezbędnych do jego napędu.

Plik 26 czerwca 2003, ten dron rozbija się na Oceanie Spokojnym podczas lotu testowego w pobliżu hawajskiej wyspy Kauai , nie powodując szkód ani ofiar.

Sunseeker II

Ewolucja Sunseeker I, Sunseeker II jest pierwszym samolotem słonecznym, który przekroczył Alpy (z północy na południe, ze Szwajcarii do Włoch) w 2009 roku. To skrzyżowanie oznacza początek podróży przez sześć krajów europejskich.

Solar Impulse I (HB-SIA)

Solar Impulse to projekt prowadzony przez Szwajcara Bertranda Piccarda i André Borschberga . Jest to jednomiejscowy samolot słoneczny, którym planują okrążyć świat w pięciu międzylądowaniach od 2012 roku
. Samolot składa się z dwóch dużych skrzydeł, które zostaną pokryte ok. 200  m 2 paneli słonecznych (tj. 12 000 ogniw fotowoltaicznych). . Urządzenie pozwala napędzać cztery silniki elektryczne 10  KM każda, i sprawia, że jest możliwe, aby naładować 400  kg z baterii litowo-polimerowych na płycie urządzenia. Jego całkowita rozpiętość skrzydeł wynosi 63,4 metra.

Solar Impulse wykonuje swój pierwszy udany lot testowy 7 kwietnia 2010O 8  h  28 GMT ( 10  h  28 czasu francuskiego) z bazy wojskowej Payerne w zachodniej Szwajcarii. Ten trwa ponad godzinę.

Plik 8 lipca 2010Solar Impulse wykonuje pierwszy lot dzień / noc z jedną osobą na pokładzie (pilot André Borschberg). Po 26  godzinach lotu, na 7  pm  1 GMT Solar Impulse wylądował w bazie wojskowej Payerne skąd wystartował.

W sumie 70 osób poświęciło siedem lat swojego życia na pracę nad tym projektem.

W latach 2010-2013, po kilku misjach w Europie i do ukończenia przeprawy przez USA z zachodu na wschód, Solar impulse 1 (HB-SIA) przeszedł na emeryturę6 lipca 2013, zostaje zdemontowany i odesłany do Szwajcarii.

W ten sposób Solar Impulse (HB-SIA) ma na swoim koncie ponad 400  godzin lotu.

Samolot kupuje sponsor i 31 marca 2015 r, Solar Impulse 1 (HB-SIA) jest wystawiany w Cité des sciences et de l'Industrie w Paryżu dogrudzień 2016.

Solar Impulse II (HB-SIB)

Plik 9 kwietnia 2014Oficjalna prezentacja drugiego prototypu Solar Impulse 2 (HB-SIB) odbywa się na lotnisku wojskowym Payerne w Szwajcarii.

Zostawił Abu Zabi dalej 9 marca 2015 rprototyp Solar Impulse 2 (HB-SIB) okrąża świat w 17 etapach i26 lipca 2016 r odpoczywa w Abu Zabi.

Prototyp Solar Impulse 2 (HB-SIB) znajduje się obecnie w gotowości w hangarze w Abu Zabi.

SolarStratos

SolarStratos to przygoda oficjalnie zapoczątkowana wmarzec 2014autorstwa szwajcarskiego eko-odkrywcy Raphaëla Domjana .

Jest to dwumiejscowy samolot słoneczny zbudowany przez Calina Gologana, za pomocą którego Domjan i jego zespół planują osiągnąć bezwzględny rekord wysokości. Misja Na skraj kosmosu ma umożliwić Raphaëlowi Domjanowi osiągnięcie ponad 80 000 stóp. Projekt ma siedzibę w Yverdon-les-Bains w Szwajcarii .

Uwagi i odniesienia

  1. (w) Jenifer Warren i Edith Stanley , „  Journey over, flat solar ict ma miejsce w słońcu  ” , latimes.com ,5 września 1990( ISSN  0458-3035 , czyt. Online , dostęp: 4 lutego 2017 r. )
  2. (in) "  Bezszczotkowy silnik prądu stałego lnland jest pierwszym transkontynentalnym lotem zasilanym energią słoneczną  " , Power Subjects , Vol.  2 n o  1,Lipiec 1991
  3. (w) „  Zasilany energią słoneczną Sunseeker II przecina Alpy  ” , na fai.org ,5 maja 2009(dostęp 6 maja 2017 )
  4. (w) „  Sunseeker II - Europe Tour and First Crossing Alps  ” , na stronie solar-flight.com (dostęp 22 kwietnia 2017 )

Zobacz też

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne