Źródło zdjęcia: ESA
Program Transferu Technologii ESA ma na celu dostarczenie najnowocześniejszych technologii, aby pomóc poszukiwaczowi przygód Bertrandowi Piccardowi w locie dookoła świata w samolocie zasilanym energią słoneczną z jednym pilotem, co stanowi ostateczny dowód na potencjał lotu wolnego od zanieczyszczeń.
W 1999 roku Piccard i drugi pilot Brian Jones byli pierwszymi osobami, które latały balonem na całym świecie non-stop. Piccard uruchomił teraz Solar Impulse, aby powtórzyć swoje globalne okrążenie, tym razem w pozbawionym zanieczyszczeń samolocie zasilanym energią słoneczną.
Ten ambitny projekt jest prezentowany na 32. Międzynarodowej Wystawie Wynalazków, Nowych Technik i Produktów, która zostanie otwarta w tym tygodniu w Genewie w Szwajcarii.
Proponowany samolot przypomina szybowiec, ale z gigantyczną 70-metrową rozpiętością skrzydeł, przekraczającą Boeinga 747. Całkowicie pokryty ogniwami słonecznymi i wyposażony ewentualnie w dwa zamontowane na ogonie silniki śmigłowe, samolot będzie zdolny do samodzielnego startu i będzie nosić niezbędne baterie do nocnego latania.
Zidentyfikowano już kilka dziedzin, w których europejska wiedza kosmiczna mogłaby zapewnić najnowocześniejsze technologie: obejmują one baterie i ogniwa słoneczne, systemy zarządzania energią, ultralekkie struktury kompozytowe i systemy monitorowania w celu sprawdzenia stanu zdrowia pilota.
Niebo jest granicą zrównoważonego rozwoju
W ramach projektu Solar Impulse Piccard ponownie współpracuje z Brianem Jonesem, jego drugim pilotem na pokładzie rekordowego balonu Breitling Orbiter 3 pięć lat temu. On mianował inżynierem i pilotem Andr? Borschberg jako kierownik projektu i trzeci pilot zespołu.
„Tym razem wyzwaniem jest wywarcie wpływu na historię transportu lotniczego poprzez wykorzystanie nowych technologii, które spełniają wymagania naszej ery w zakresie zrównoważonego rozwoju i wykorzystania wyłącznie odnawialnych form energii”, wyjaśnia Piccard.
Program transferu technologii ESA zapewnia wsparcie technologiczne, podczas gdy Szwajcarski Federalny Instytut Technologii (EPFL) w Lozannie jest „oficjalnym doradcą naukowym” projektu.
„Głównym źródłem energii w naszych satelitach jest Słońce, podobnie jak samolot Piccard”, mówi Pierre Brisson, szef programu transferu technologii ESA. „Opracowaliśmy jedne z najlepszych na świecie ogniw słonecznych oraz zaawansowane systemy magazynowania energii i zarządzania energią, wszystkie kluczowe technologie na pokładzie naszego statku kosmicznego. Będą dobrym punktem wyjścia do wysiłku Piccard. ”
Instytut EPFL właśnie zakończył studium wykonalności projektu analizującego istniejące technologie. Yves Perriard, dyrektor EPFL Integrated Actuators Laboratory i jeden z wiodących naukowców badania, potwierdził: „Wiemy, że możliwe jest stworzenie konstrukcji całkowicie zasilanej przez Słońce”. EPFL był oczywistym wyborem dla tego badania. Instytut przeprowadził badania termodynamiczne udanego lotu balonem Piccard-Jones 1999 i jest oficjalnym doradcą naukowym szwajcarskiego zespołu żeglarskiego Alinghi, obecnego posiadacza Pucharu Ameryki.
W 100% zasilany energią słoneczną na wysokości 10 km, latając przez całą dobę
Samolot zasilany energią słoneczną Solar Impulse musi utrzymywać się ponad chmurami, aby uchwycić całe dostępne światło słoneczne, na wysokości od 10 000 do 11 000 metrów, gdzie temperatura wynosi około 55 ° C.
Kokpit może wymagać ciśnienia podczas dłuższych misji, a jego konstrukcja wymagać będzie zastosowania najnowszych technologii w ultralekkich materiałach. Najważniejszym wyzwaniem będzie zbudowanie dużego samolotu o bardzo lekkiej konstrukcji, który będzie w stanie pomieścić wystarczającą liczbę baterii do nocnego lotu.
Wymagania elektryczne stanowią kolejne kluczowe wyzwanie inżynierskie? jak przechowywać wystarczającą ilość energii słonecznej w ciągu dnia, aby kontynuować lot przez całą noc.
Perriard wyjaśnia: „To naprawdę wojna przeciwko wszelkim stratom w systemie elektroenergetycznym, od ogniw słonecznych po silniki”.
Badanie EPFL mówi, że obecne gotowe akumulatory litowo-jonowe zapewniają prawie 200 watogodzin na kilogram (Wh / kg), co wystarcza na obsługę samolotu z jednym pilotem, podczas gdy rozwiązanie z dwoma pilotami wymagałoby pojemności co najmniej 300 Wh / kg.
Planuje się zaprojektowanie i skonstruowanie pierwszego prototypowego samolotu w latach 2004-2005, z początkowymi lotami testowymi w 2006 r. Kolejnym krokiem jest ukończenie lotów nocnych w 2007 r., Początkowo co najmniej 36 godzin, w tym jedna noc. Od tego czasu należy zwiększać długości latania. Potrzebne będą innowacyjne rozwiązania do przechowywania niezbędnej żywności i wody przy jednoczesnym zmniejszeniu masy do minimum? znane problemy inżynierom ESA projektującym misje kosmiczne.
Kiedy Solar Impulse będzie latać dookoła świata non-stop? „Planowane jest przekroczenie Atlantyku w 2008 r. I lot dookoła świata z międzylądowaniami w 2009 r.” - mówi Andr? Borschberg: „Latanie bez przerwy zależy w dużej mierze od tego, jak szybko będziemy mieli akumulatory o wyższej gęstości energii? Ale nie przed 2009 rokiem”.
Oryginalne źródło: ESA News Release
