Самолеты переходят на солнечную энергию

Самолет на солнечных батареях Solar Impulse 2 завершил свое кругосветное путешествие. Это первый в истории человечества аппарат, облетевший Землю исключительно на энергии солнца. Воздушное судно, совершив последний перелет из Египта в ОАЭ, приземлилось в Абу-Даби, откуда в марте прошлого года и начало свой полет.

Революционный одноместный самолет, официальное название которого HB-SIB, сделан из углеродного волокна, размах его крыльев больше, чем у Boeing 747-8I и равен 72 метрам, а вес как у обычного автомобиля (2300 кг). Питают Solar Impulse 2 17000 солнечных ячеек, расположенных на поверхности крыльев, которые снабжают энергией четыре электромотора. В течение дня солнечные панели заряжают литиевые батареи, поэтому энергии хватает и на ночные перелеты. Воздушное судно способно развивать скорость в 140 км/час, а поднимается на высоту 12 тысяч метров.

Первый дневной полет самолет совершил в июне 2014 года, после чего последовал ночной круиз между двумя континентами и через всю территорию США. Успешные тесты показали, что аппарат готов для кругосветного путешествия. Его маршрут начался в Абу-Даби, остановки были в Омане, в Индии, в Мьянме, в Китае. После пересечения Тихого океана с остановкой на Гавайях, Solar Impulse 2 пересек территорию США, трижды планово останавливаясь. Была также неплановая остановка в японской Нагое из-за непогоды. Перелетев через Атлантику, самолет сел в Севилье, а 26 июля достиг Абу-Даби, преодолев в общей сложности за время кругосветного путешествия более 42 тысячи километров.

По пути из Нагои на Гавайи Solar Impulse 2 побил рекорд продолжительности полета одноместного аппарата: ему удалось пролететь над Тихим океаном более 5,5 тысячи километров за 80 часов, не сделав ни одной посадки. Предыдущий рекорд принадлежит американцу Стиву Фоссету: десять лет назад на реактивном Virgin Atlantic GlobalFlyer он преодолел за 76 часов 45 минут 41 467 километров. Что касается Solar Impulse 2, то им попеременно управляли два пилота: Андре Боршберг и Бертран Пикар.

Главная задача проекта Solar Impulse - демонстрация возможностей альтернативной энергетики. Инженеры показали, что пришло время транспорта нового поколения, тем более что кроме HB-SIB есть и другие самолеты на энергии солнца. Так, британская компания QinetiQ разработала и построила беспилотник Zephyr, а затем права на него выкупила Airbus Group.

Zephyr, как и Solar Impulse, использует только энергию солнца: днем заряжает батареи, а ночью расходует накопленную энергию для бесперебойного перелета в течение нескольких месяцев. Британский аппарат уже установил мировой рекорд по нахождению в воздухе без подзарядки среди летательных средств, не способных дозаправляться в воздухе: в 2010-м он провел в воздухе 14 дней. Высота полета Zephyr составляет 18 тысяч метров, при размахе крыльев 18 метров и весом всего 32 килограмм. На начальном этапе подъема аппаратом управляет оператор, а в дальнейшем, при наборе высоты, включается автопилот. В планах разработчиков выпустить беспилотные летательные аппараты, достигающие высот стратосферы - 30 километров. В этом году аппараты Zephyrs закупило Министерство обороны Великобритании, чтобы поднимать в воздух легкое оборудование, в том числе технику для слежения и связи.

Самолет Hy-Bird - проект французской фирмы Lisa. Разработчики планируют, что он, как и Solar Impulse, совершит кругосветное путешествие, питаясь исключительно солнечной и водородной энергией. Этот летательный аппарат не будет загрязнять атмосферу, кроме того, электродвигатели не производят такого шума, как турбо-винтовые в обычных самолетах. Фотоэлектрические элементы, размещенные на крыльях и горизонтальной части хвостового оперения, производят достаточно энергии для питания бортового оборудования. Самолет сделан из прочного углеродного волокна, вес его составляет всего 1,1 тонны.

Еще один "солнечный" лайнер, Sunseeker Duo, разработала американская компания Solar Flight, построившая до того два других самолета на солнечной энергии. Размах крыльев Sunseeker Duo - 22 метра, вес без нагрузки - 280 кг, питание обеспечивают 1510 солнечных ячеек с эффективностью 23%. Двигатель питается от 72 литий-полимерных батарей, емкости которых достаточно, чтобы обеспечить работу мотора в 20 киловатт в течение 20 минут.

Этого времени хватает для взлета и набора высоты, после чего двигатель выключается, а батареи подзаряжаются от солнечных панелей. В августе прошлого года двухместный Sunseeker Duo с пилотом и пассажиром на борту перелетел через Альпы. Дальность полета составила 384 км, а максимальная высота достигла 4090 м. Когда самолет приземлился, аккумулятор был полностью заряжен.

Самолет Sunstar - новая версия Sunseeker Duo от Solar Flight. Чтобы обеспечить неограниченный по времени полет на солнечных элементах, панели летательного аппарата покрывают максимально возможную поверхность самолета. Sunstar оснащен тремя моторами: два передних служат для взлета и полета на малых высотах.

После того, как аппарат поднимется на рабочую высоту, они отключаются, пропеллеры складываются для уменьшения сопротивления воздуха, и полет продолжается на одном заднем моторе с максимально низким потреблением энергии.