Регистрация Вход
Город
Город
Город
Stepan-studio.ru

Stepan-studio.ru

Оригинальная музыка к спектаклям и мюзиклам. Качественная звукорежиссура и стильные аранжировки. Напишите: vk.com/stepan_studio или stepka68@gmail.com
Подробнее
TAGREE digital-агентство

TAGREE digital-агентство

Крутые сайты и веб-сервисы. Комплексное продвижение и поддержка проектов. Позвоните: +7-499-350-0730 или напишите нам: hi@tagree.ru.
Подробнее

Солнечные крылья Бертрана Пикара.





В своем послании, размещенном на сайте компании после успешных испытаний, Пикар отмечал: «До этого дня мы не могли по-настоящему рассчитывать на чье-либо доверие. Теперь же мы действительно можем показать всему политическому и экономическому миру, что эта технология работает».

Ранним утром 7 июля благодаря энергии, вырабатываемой 12 тысячами солнечных элементов, установленных на крыле длиной более 64 метров (вполне сравнимо с габаритами лайнера Airbus A340), необычного вида одноместный самолет весом в полторы тонны поднялся с аэродрома в Пайерне (Швейцария). За штурвалом сидел один из основателей Solar Impulse, 57-летний швейцарский пилот и бизнесмен Андре Боршберг. «Это был самый удивительный полет в моей жизни, — заметил он после приземления. — Я просто сидел и смотрел, как уровень заряда батарей поднимается с каждым часом, и гадал, хватит ли емкости на всю ночь. А в результате пролетал 26 часов без единой капли топлива и какого-либо загрязнения окружающей среды!»

Полет Боршберга — лишь часть программы Solar Impulse стоимостью 95 млн долларов, реализуемой при поддержке Швейцарского федерального технологического института в Лозанне и группы спонсоров во главе с германским Deutsche Bank. В 2012–2013 годах команда надеется осуществить первый в мире кругосветный перелет на солнечных батареях за пять суток: сооружение очередного самолета-прототипа HB-SIB для этого путешествия уже началось.



Высота и глубина


Этот проект вряд ли сумел бы выбраться из пеленок чертежей и набросков, если бы не энергия неутомимого Бертрана Пикара — врача, путешественника, бизнесмена и авиатора-рекордсмена. Впрочем, похоже, помогли и гены.

Дед инноватора Огюст Пикар — знаменитый физик, друг Эйнштейна и Марии Кюри, один из пионеров авиации и подводного дела, изобретатель первого глубоководного аппарата и стратостата (воздушного шара для подъема в страто­сферу). Преодолев на воздушном шаре 15-километровую высоту в начале 30-х, он стал первым человеком в мире, собственными глазами увидевшим кривизну поверхности земного шара.

Затем Огюста потянуло вниз: изобретатель построил глубоководный аппарат, который назвал батискафом. После нескольких совместных погружений его сын Жак Пикар настолько увлекся исследованием тайн Мирового океана, что стал одним из первопроходцев, побывавших на дне Марианской впадины (11 километров). Затем, взяв за основу работы отца, Жак построил первую в мире субмарину для туристов, а также мезоскаф для исследования Гольфстрима.

Благодаря отцу Бертран Пикар, родившийся в 1958 году, еще в детстве получил уникальную возможность лично познакомиться с выдающимися людьми, во многом определившими его будущее: знаменитым швейцарским пилотом-спасателем Германом Гейгером, с которым он совершил первый перелет через Альпы, дайвером-рекордсменом Жаком Майолем, учившим его погружению во Флориде, одним из столпов мировой космонавтики Вернером фон Брауном, познакомившим его с астронавтами и сотрудниками NASA.

В 16-летнем возрасте, возвратившись из Флориды после очередного практического курса глубоководных погружений, Бертран совершил свое первое воздушное путешествие, открыв для себя дельтаплан. Стоит ли удивляться, что именно он вскоре стал одним из пионеров этого вида спорта в Европе! Спустя годы Пикар не только стал основателем Швейцарской федерации дельтапланеризма и профессиональным инструктором, но и испробовал все, что только возможно: воздушную акробатику, запуск с воздушного шара, парашютный спорт. Несколько раз Пикар становился чемпионом Европы в этом виде спорта; наконец, он был первым, кто перелетел швейцарско-итальянские Альпы на мотодельтаплане.

Вокруг света за 20 дней

Незаметно «воздушное» хобби стало для него еще и профессиональной лабораторией. Заинтересовавшись поведением людей в экстремальных ситуациях, Пикар поступил на отделение психиатрии и через несколько лет получил докторскую степень медицинского факультета университета Лозанны в области психотерапии, после чего открыл собственную практику. Предметом особого интереса для Бертрана стали техники медицинского гипноза: недостающие знания он получал как в университетах Европы и США, так и у последователей даосизма в Юго-Восточной Азии.

Именно этот интерес снова вернул Пикара в небо. В 1992 году компания Chrysler устроила первую в истории трансатлантическую гонку на воздушных шарах, получившую название Chrysler Challenge. Бельгийский авиатор Вим Верштратен пригласил Пикара в качестве второго пилота: он был уверен, что наличие на борту психотерапевта, владеющего практикой гипноза, может оказаться неплохим преимуществом перед остальными командами. Так и получилось. Экипаж Верштратена и Пикара легко выдержал марафон и выиграл историческую гонку, приземлившись в Испании после пятидневного перелета длиной в пять тысяч километров.

Для Пикара полет стал не просто откровением, а еще и новым способом взаимодействия с природой. После 18 лет полетов на дельтаплане у него появилась новая мечта: облететь весь мир без мотора и руля, положившись на волю ветра.

И мечта сбылась. Пусть и не с первой попытки. Спонсорами выступили швейцарский производитель часов Breitling и Международный олимпийский комитет. 12 января 1997 года, после трех лет подготовки, воздушный шар под названием Breitling Orbiter взлетел с аэродрома в Швейцарии… но уже через шесть часов приземлился из-за технических неполадок. Breitling Orbiter 2 отправился в полет в феврале 1998 года, но снова не добрался до точки назначения. На этот раз остановка произошла в Бирме — после того как китайские власти отказали Пикару в предоставлении воздушного коридора. Этот полет стал самым длительным путешествием на воздушном шаре в истории (более девяти дней), но цель все еще не была достигнута.

Наконец, третий шар покинул Швейцарию в марте 1999 года и приземлился в Египте после непрерывного полета длительностью почти в 20 суток и протяженностью более 45 тысяч километров. Своим беспрецедентным путешествием Пикар побил семь мировых рекордов, заработал несколько почетных научных званий и вошел в энциклопедии наряду со знаменитыми отцом и дедом.

Breitling Orbiter 3 разместился в Смитсоновском музее воздухоплавания и космонавтики в США, а Бертран Пикар написал несколько книг и стал желанным гостем на многочисленных лекциях и семинарах.
 

На крыльях солнца


В 2003 году неутомимый Пикар объявил о новом, еще более амбициозном начинании, взявшись за создание пилотируемого самолета на солнечных батареях, способного облететь весь земной шар. Так появился проект Solar Impulse.




 

Партнером Пикара и незаменимым СЕО компании стал швейцарский пилот и бизнесмен Андре Боршберг. Он родился в Цюрихе, закончил инженерный факультет Федерального политехнического института в Лозанне (EPFL), получил в легендарном Массачусетском технологическом институте степень в области менеджмента — и с тех пор накопил огромный опыт в качестве основателя и управляющего самых разных бизнес-проектов. Кроме того, с ранних лет Андре увлекался авиацией — учился в школе ВВС Швейцарии и получил не один десяток лицензий, дающих право профессионального управления самолетами и вертолетами всех мыслимых категорий.

Пять лет Боршберг проработал в одной из крупнейших консалтинговых компаний мира McKinsey, после чего основал собственный венчурный фонд, вывел в свет две компании в области высоких технологий и создал благотворительный фонд.

В 2003 году в Лозанне Пикар и Боршберг провели предварительные исследования, подтвердившие принципиальную инженерную возможность реализовать концепцию Пикара. Расчеты подтверждали, что создать летательный аппарат на солнечных батареях теоретически возможно. В ноябре 2003 года проект был официально запущен, и начались разработки прототипа. Начиная с 2005 года в Королевском институте метеорологии в Брюсселе моделировались пробные виртуальные полеты модели самолета в реальных условиях аэропортов Женевы и Цюриха: главной задачей был расчет оптимального маршрута, ведь долго находиться под облаками, закрывающими солнце, самолет не мог. И, наконец, в 2007 году началось изготовление самолета.

В 2009 году первенец HB-SIA был готов к испытательным полетам. В процессе создания конструкции перед инженерами стояли две основных задачи. Нужно было минимизировать вес аппарата, одновременно добиваясь максимальной энерговооруженности и эффективности. Первая цель была достигнута за счет использования углеродного волокна, специально разработанной «начинки» и (этот трюк известен каждому, кто летал на воздушном шаре) путем избавления от всего лишнего. К примеру, кабина пилота не имела системы обогрева, так что Боршбергу пришлось использовать специальный термокостюм.

Главным, по понятным причинам, стал вопрос получения, накопления и оптимального расходования солнечной энергии. В типичный полдень каждый квадратный метр земной поверхности получает около тысячи ватт, или 1,3 «лошадиных силы тепла». 200 квадратных метров фотоэлементов с 12-процентным КПД вырабатывают около 6 киловатт энергии. Много ли это? Скажем так, примерно столько же было в распоряжении легендарных братьев Райт в 1903 году.

На поверхности крыла самолета было смонтировано более 12 тысяч ячеек. Их эффективность могла бы быть и выше — на уровне тех панелей, что устанавливаются на МКС. Но увы, более эффективные ячейки обладают и б'ольшим весом. В невесомости это не играет роли (скорее уж — при подъеме энергетических ферм на орбиту при помощи космических «грузовиков»). Однако самолет Пикара должен был продолжать полет ночью, используя накопленную в аккумуляторах энергию. И вот тут каждый лишний килограмм играл критически важную роль. Именно фотоэлементы оказались самым тяжелым компонентом машины (400 килограммов, или около четверти веса летательного аппарата), так что оптимизация этого соотношения стала самой сложной задачей для команды инженеров.

Наконец, на самолет установили уникальную бортовую компьютерную систему, оценивающую все параметры полета и предоставляющую необходимую информацию пилоту, а также наземной команде. В общей сложности инженеры Solar Impulse создали около 60 новых технологических решений в области материалов и солнечной энергетики.

В 2010 году начались первые — и весьма успешные — тестовые полеты, а уже в июле Андре Боршберг совершил свой исторический круглосуточный полет.

Полёты HB-SIA Solar Impulse.
 

7 апреля 2010 года впервые за всю историю проекта первый в мире летательный аппарат, работающий на солнечной энергии, совершил полноценный полет, длившийся 87 минут на высоте 1200 м.

До этого “солнечному” самолету лишь раз удалось оторваться от земли. Это произошло в 2009 году, 3 декабря, когда HB-SIA за 28 секунд пролетел 350 м на высоте 1 м.




 

Самолет под управлением пилота Маркуса Шерделя (Markus Scherdel) поднялся в воздух в среду в 10.32 по местному времени (12.32 мск) с военного аэродрома в районе города Пайерн (Payerne) в кантоне Во.




 

Аппарат с легкостью полетел в сторону города Гранкур. Несколько сот человек собрались, чтобы посмотреть на полет Solar Impulse.




 

Главной задачей нынешних испытаний, как сообщил конструктор самолета Бертран Пикар, проверка насколько точно HB-SIA сможет придерживаться заданной траектории.




 

Летчик-испытатель Маркус Шердель (Markus Scherdel) остался доволен проведенным тестированием. "Этот первый полет оказался весьма впечатляющим,- сказал пилот сразу после приземления.- Аппарат вел себя в полете как пилотажный тренажер. Несмотря на огромные габариты и небольшой вес управляемость самолета превзошла все ожидания".
На вопрос, как вел себя самолет в полете Шердель сказал: "Все очень хорошо контролировалось. Но я должен сказать, что сегодня мы летели очень медленно — в один момент скорость упала до 12 узлов (22 км/ч), — и мы сегодня не собирались проверять критические параметры скорости. Это предполагается проверить в предстоящих полетах."




 

Ранее авиастроители заявили, что модель Пикара никогда не будет летать, потому корпус был выполнен производителем яхт. Специалисты по яхтам ничего не смыслят в авионике, а потому у них отменно получилось.

Под крыльями трудятся четыре мотора по десять лошадиных сил каждый. И хотя размах крыльев аппарата приближается к аэробусу А340, самолет весит всего 1 600 килограмм.




На реализацию проекта  затрачено 7 лет . До осуществления задуманного осталось всего два-три года.

"Сегодня был важнейший момент за всю семилетнюю историю проекта,- сообщил в интервью швейцарскому телевидению глава Solar Impulse SA Андрэ Боршберг .- Но до того, как самолет отправится в кругосветное путешествие, предстоит еще немало работы".

Опробованные на ней решения команда Пиккара намерена применить на втором Solar Impulse — HB-SIB, который должны построить в 2011 году.

Он будет заметно крупнее и мощнее, с герметичной кабиной (у HB-SIA она негерметична) и лучшей авионикой, чем первый собрат.

Следующим этапом подготовки самолета Solar Impulse к "кругосветке" станет его ночное тестирование, намеченное на нынешнее лето. Как сообщается в отчете Solar Impulse SA, в ходе ночных испытаний будет проверена жизнеспособность графика кругосветного путешествия, запланированного на 2013 год. А до этого в 2012 году команда Solar Impulse собирается совершить длительный перелет через Атлантический океан.

Луи Палмер (Louis Palmer, красный маршрут) совершает кругосветное путешествие по пяти континентам в автомобиле на солнечных батареях , SolarTaxi. Он начал свой поход в прошлом году и намерен завершить его в Люцерне, Швейцария, в декабре. Швейцарские "авантюристы" на катамаране Planet Solar (зеленый маршрут) и самолете Solar Impulse (розовый маршрут) планируют свои кругосветки с использованием солнечной энергии соответственно в 2011 году и 2013.




 



Источник: http://offline.business-magazine.ru/2010/176/334812 ; http://nnm.ru/blogs/smprofi/solnechnyy_samolet_stanovitsya_na_krylo/pa…

Поделитесь с друзьями:

Смотрите также:

солнечный самолёт

 

Комментарии:

        бойцовый кот

замечательно! технологии развиваются, жаль только до практического применения очень далеко. И мало технических подробностей. Но, судя по КПД солнечных панелей - аморфный кремний, самый дешевый и без прикрас. В то же время есть арсенид-галлиевые фотопреобразователи с КПД до 35%, но дороже. И литиевые элементы в качестве накопителей. Ни слова о колоссальной парусности конструкции - площадь/массу, малый ветерок и маршрут новый поневоле. Супер! Спасибо!

Ответить

Не факт, что элементы именно литиевые - у старинных, но до сих пор невероятно дорогих, серебряно-цинковых - на единицу веса запасается ощутимо больше энергии, чем у литиев.
Также есть разработки солнечных элементов, которые преобразуют свет сразу на трех длинах волн и кпд их приближается к аж 50%. Правда не могу сказать, производятся ли они хотя-бы мелкими сериями, скорее всего еще нет.
Для противостояния ветру парусность значения не имеет, важна только максимальная горизонтальная скорость. У данного аппарата она около 40 км/ч, хотя, вероятно, кратковременно, но еще без перехода в пикирование, можно и до 50-60 разогнать.

Ответить

        бойцовый кот

3-каскадный GaAr - пром.-серийный КПД 35%, Eads-Astrium, в среднем в 12 раз дороже аморфного кремния в зависимости от назначения. СЦ-элементы обладают малым кол-вом циклов заряд-разряд. И ваще , скорее всего, водородные топливные эл-ты в качестве накопителей

Ответить


да, прекрасно...как картина из светлого будущего человечества, где воздух, вода, почва не загажены отходами техногенных процессов. Где бескрайние пространства полей, с чарующими ароматами перемежаются с величественными лесами наполненными жизнью и озерами кристальной чистоты наполненными рыбой. Где существование не пропитано страхом погибели от голода и болезней в бетонных лабиринтах, и братство между действительно свободными людьми естественно как дыхание, им нечего делить, смерть в итоге уравняет всех...нет суеты, нет жадности и лжи...В воздухе парят крылья приводимые в движение естественным источником солнечным светом вдыхая жизнь в хрупкую конструкцию...ну и так далее :)
------------------------------------
однако перевозку большого количества людей боюсь солнечные батареи не потянут :)

Ответить

putnik-ost

Можно идти вперёд и вверх, можно катится вниз и назад. Каждый сам выбирает, что ему интересней и важней.

Ответить

А сколько грязи надо произвести, пока изготавливаешь солнешные алименты...

Ответить

putnik-ost

«Усолье-Сибирский Силикон» то же в курсе, что трихлорсилан не особенно полезен. Предприятие затратило 250млн(интересно где оно их взяло - страна завтра-послезавтра развалится, ничего кроме нефтегаза не производится - если верить крикунам, а они из дохода закидывают на реконструкцию 250млн) - содержание загрязняющих веществ в сточных водах сокращено более чем на треть, выбросы в атмосферу снижены более чем в два раза. http://top-expert.narod.ru/silicon/silicon_1.html

Ответить

putnik-ost

«Усолье-Сибирский Силикон» то же в курсе, что трихлорсилан не особенно полезен. Предприятие затратило 250млн(интересно где оно их взяло - страна завтра-послезавтра развалится, ничего кроме нефтегаза не производится - если верить крикунам, а они из дохода закидывают на реконструкцию 250млн) - содержание загрязняющих веществ в сточных водах сокращено более чем на треть, выбросы в атмосферу снижены более чем в два раза. http://top-expert.narod.ru/silicon/silicon_1.html

Ответить

putnik-ost

Но конечно дровяные печи гораздо предпочтительнее. Например сейчас в Томске дымило бы всего-то 100 тыс дровяных печей - очень патриотично и патриархально.

Ответить

 
Автор статьи запретил комментирование незарегистрированными пользователями. Пожалуйста, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте, чтобы иметь возможность комментировать.