Solar Impulse: продолжение солнечного полета

8 июля 2010 года был установлено несколько рекордов в истории авиации, и сделал это самолет компании Solar Impulse, продержавшийся в воздухе 26 часов в полностью автономном полете. Solar Impulse - проект предусматривающий создание самолета будущего - самолета работающего исключительно на энергии солнца.

На крыльях солнца

Журнал Facepla.net уже писал о необычной инициативе группы энтузиастов, пытающихся создать полноценный самолет, работающий на энергии солнца. На прошлой неделе авторам проекта удалось преодолеть очередной рубеж на пути к мечте – совершить на своем летательном аппарате первый ночной полет. Об этом событии и о проекте в целом и пойдет речь ниже. 

История одного сумасшествия

На первый взгляд проект под названием Solar Impulse – сущее безумие. В то время, как авиация всего мира не обходится без традиционного топлива, причем сжигая его в огромных количествах, горстка безумцев замахнулась на невозможное – заставить летать самолет на энергии солнечных лучей. То есть, вознамерилась перевернуть всю индустрии с ног на голову. Возможно ли вообще такое?

Инициаторы Solar Impulse убеждены, что да. И, нужно сказать, что они – люди далеко не безумные, скорее наоборот – уважаемые, известные, украшенные научными степенями. Главный вдохновитель и реализатор проекта – 52-летний Бертран Пиккард – может вынести профессиональное заключение о нормальности его участников: ведь он – практикующий психиатр. Компанию ему составляют такие личности как, к примеру, инженер и авиатор Андрэ Боршберг, член первой лунной миссии Базз Элдрин, журналист, фотограф и автор книги «Земля, видимая с неба» Янн-Артус Бертран, полярный исследователь Жан-Луи Этьенн, астрофизик и гуманист Хьюберт Ривз, писатель и алхимик Паоло Коэльо и другие провидцы, верящие в возможность технологического прорыва, и в будущее, в котором Землю ожидает не технологическая катастрофа, а счастливое существование в ладу с природой. 

С мечтою в крови

Собственно, то, что идея солнечного самолета зародилась в голове именно у Пиккарда, не удивительно – ведь он новатор и разрушитель канонов уже в третьем поколении. Дед Бертрана – Огюст Пиккард, друживший с Альбертом Эйнштейном и Марией Кюри, в свое время прославился как изобретатель герметеризированной кабины для полетов и погружений и стратосферического воздушного шара. Именно его, а не будущих покорителей космоса, принято считать первым человеком, увидевшим с высоты, что Земля круглая – в начале 30-х годов ХХ столетия с помощью воздушного шара он первым поднялся на невиданные до этого высоты в 15, а потом 16 с лишним километров над поверхностью планеты. Он же, вместе с сыном Жаком, в 1953 году в батискафе погрузился на максимальную на тот момент глубину в 3 с лишним километра под воду, став таким образом настоящим экстремалом, достигшим пределов в вертикальном направлении.

Как можно догадаться, сын Огюста Пиккарда унаследовал от него дух авантюризма. Основную славу ему как первооткрывателю принесло погружение на рекордную глубину в океане – Жак первым опустился на дно Марианской впадины, достигнув почти 11 км ниже поверхности воды. В ходе погружений он также сумел открыть несколько новых разновидностей обитателей морского дна и обнаружить доказательства существования течений между донными и поверхностными водами, чем развеял теорию о возможности захоронения ядовитых отходов в толщах мирового океана. Таким образом, Жак Пиккард внес значительный вклад в зарождение науки экологии. 

Зарождение идеи

Бертран Пиккард избрал основной сферой приложения своих авантюристских наклонностей небесную стихию. Впервые мир услышал о продолжателе традиций экстремального семейства в 1999 году, когда Пиккард-третий вместе с Брайаном Джонсом совершил первый в истории безостановочный кругосветный полет на воздушном шаре, в ходе которого было побито целый ряд рекордов, включая рекорд по расстоянию и продолжительности – их полет, занявший 19 дней, 21 час и 47 минут, был официально признан самым длительным в истории авиации. Косвенным признанием важности данного свершения можно считать тот факт, что сегодня каюта воздушного шара, на котором был совершен данный перелет, хранится в Смитсоновском музее аэронавтики в Вашингтоне, США вместе с такими редкостными экземплярами как самолеты, на которых летали братья Райт, и капсула «Аполлона 11» - космического корабля, доставившего первых людей на луну.

Однако Пиккарда с самого начала интересовали не только персональные достижения в воздушных видах спорта – он всегда тяготел также к новаторству, гуманитарным идеям, улучшению мира. На стыке этих интересов и тяги к небу и родился проект Solar Impulse – амбициозный, невероятно смелый и многим казавшийся по сути своей невозможным план создать полноценный летательный аппарат, который будет полностью работать на солнечной энергии. То есть, самолет, который сможет взлетать, долго оставаться в небе и садиться, не тратя при этом ни грамма традиционного топлива и не загрязняя атмосферу вредоносными выбросами. 

Этапы славного пути

Официально о проекте Solar Impulse впервые было объявлено в конце 2003 года. К этому моменту Бертрану Пиккарду удалось собрать вокруг себя целую команду ученых, спонсоров и просто энтузиастов смелой идеи. Так, технико-экономической разработкой солнечного самолета согласился заняться Государственный политехнический институт Лозанны. Проводить основные испытания вместе с Пиккардом согласился инженер и летчик Андрэ Боршберг и летчик-испытатель Маркус Шердель. Вложить в проект необходимые на него 70 миллионов евро пожелал целый ряд уважаемых компаний.

Реализация проекта Solar Impulse должна была осуществляться по следующему плану: первый опытный образец самолета должен был быть готов к 2007 году, первые испытательные полеты пройти в 2008-м, первый ночной полет – в 2009-м. А с 2010-го планировалось начало осуществления полетов на дальние расстояния - вроде пересечения всей Америки или Атлантического океана. Ну а на 2011-й назначен первый кругосветный полет. И хотя реальная жизнь внесла свои коррективы, и проект продвигается с некоторым запаздыванием – так, первый полет прототипа состоялся только в 2009-м, а первый ночной полет солнечного самолета только на минувшей неделе, - разработка экологически дружелюбного летательного аппарата продвигается более-менее согласно первоначальному плану. 

Основные трудности

На самом деле то, что проект продвигается, может само по себе считаться успехом – ведь изначально никто не знал, возможно ли его осуществление в принципе. На пути к созданию самолета на солнечной тяге пришлось и приходится преодолевать множество трудностей и решать множество технических задач. Да что там – делать открытия и разрабатывать принципиально новые конструкции и материалы.

Так, к примеру, для создания корпуса летательного аппарата потребовалась разработка новых полимеров и так называемых «информационных» материалов. Для того, чтобы заряжаться от солнца, самолету требуется большой размах крыльев, которые по сути представляют собой накопители солнечной энергии. Но в то же время он должен оставаться очень легким, однако не в ущерб прочности и надежности. Для справки: длина крыльев следующего прототипа Solar Impulse будет составлять около 80 метров, что превысит длину крыльев рейсового Airbus А380 – самого большого пассажирского самолета в мире. Вот только Airbus при этом весит 560 тонн, а Solar Impulse будет весить примерно 2 тонны. Оставаясь столь легким, солнечный самолет ни в коем случае не должен уступать крепостью своим более традиционным собратьям – ведь как рейсовым самолетам, ему предстоит летать на больших высотах и выдерживать все привычные в авиации экстремальные нагрузки. Как справиться со всеми этими и многими другими задачами? Правильно – изобретая новые материалы и компоненты и оптимизируя каждое звено, из которого состоит революционное летающее средство.

Сегодня над решением многочисленных задач, возникающих на пути к созданию того, что Бертран Пиккард сотоварищи считают самолетом будущего, работает команда из около 35 человек плюс сотни ученых-консультантов со всего мира. Поддержку проекту оказывают множество институтов и профильных организаций, включая Европейское космическое агентство. 

В ночь на энергии солнца

Первый ночной полет солнечного самолета состоялся 8 июля 2010 года и длился 26 часов. До сих пор так долго в небе могли продержаться только беспилотные летательные аппараты на солнечных батареях – пилотируемым аналогам для того, чтобы подняться в воздух, требуется солнечный свет.

Ночные испытания Solar Impulse проходили над озером Невшатель в Швейцарии, пилотом выступал Андрэ Боршбергю За испытаниями следили не только из центра управления полетом – событие также широко освещалось в европейской прессе и с места велись прямые эфиры для ряда телевизионных каналов.

Сам полет прошел более чем успешно. Впрочем, пилоту, находившемуся в негерметизированной кабине, пришлось испытать некоторые неудобства – ночью на высоте, на которой проходил полет (более 8,5 км), температура падала до -30С. В результате частью энергии аккумуляторов пришлось потратить на обогрев кабины, но длительность полета от этого все равно не пострадала. Более того, по прошествии ночи оказалось, что аккумуляторы по-прежнему оставались заряженными более, чем наполовину. 

Планы на будущее

Уже сейчас идет строительство следующего прототипа самолета Solar Impulse, который имеет швейцарский регистрационный код HB-SIB, и на котором Бертран Пиккард собирается пересекать континенты. Завершение постройки планируется на 2011 год. Для трансконтинентальных и трансокеанских перелетов планируется установка совершенного навигационного оборудования и поддержание постоянного давления в салоне. Размах крыльев HB-SIB – 80 м, то есть даже больше, чем у Airbus А380. Оборудование салона, в том числе кислородное, будет обеспечивать полет на высоте 12 000 метров. Повышение удельной емкости аккумуляторов позволит за счет уменьшения их веса совершать полеты не в одиночку как сейчас, а с экипажем из двух человек.

Кругосветный полет прототипа сейчас планируется на 2013 год. Предполагается пять посадок для смены экипажа. Длительность беспосадочного полета – три-четыре дня – ограничена только возможностями человека. 

Прямая речь

Сам Бертран Пиккард говорит о своем детище так:

- Для меня важен не столько самолет как таковой, сколько сообщение, которое я с его помощью могу передать людям. Это сообщение о том важном, над чем я, по сути, и работаю последние десять лет – о том, что мы можем жить иначе. О том, что многие вещи на земле можно и нужно делать, не нанося ей вреда. О том, что ту же солнечную энергию может использовать каждый – не обязательно на крыльях собственного самолета, можно просто у себя в доме. Проект Solar Impulse заставляет людей ко мне прислушиваться, и в этом лично для меня его главная ценность. С его помощью я могу достучаться даже до политиков и до тех, кто принимает решения, влияющие на экологию нашей планеты. Что мне хотелось бы им сказать? А то, что в нынешних дискуссиях о стоимости адаптации к изменениям климата мы теряем суть проблемы. Проблема заключается не в изменении климата, а в нашей зависимости от ископаемых энергоносителей. Между тем, мы можем получать энергию и из других источников, и это даже может быть выгодно.

Интересно, что сегодня уже мало кому придет в голову выбрасывать мусор где-нибудь в лесу. Однако люди по-прежнему считают нормальным выбрасывать в атмосферу углекислый газ в количествах, в каких пожелается. Правила по защите климата необходимо вырабатывать на уровне стран, и эти правила должны ограничить потребление энергии и выбросы углекислого газа. Причем, мы не обязаны придумывать, каким образом этим правилам должна следовать промышленность – пускай она ищет пути сама.

По сути, наш проект Solar Impulse – это попытка изменить не столько авиационную индустрию, сколько поведение людей. 

Справка Facepla.net:

Официальное название-код нынешнего прототипа солнечного самолета – HB-SIA. Его высота полета – 8500 м. Максимальный вес – 1600 кг. Крейсерская скорость – 70 км/ч, минимальная – 35 км/ч. Размах крыла – 63,40 м, площадь – 200 м?. Длина корпуса самолета – 21,95 м, высота – 6,4 м. Аппарат оснащен четырьмя двигателями мощностью 7,35 кВт и четырьмя винтами с диаметром 3,5 м. Литий-полимерные аккмуляторы имеют массу 400 кг и массовую теплоотдачу 200 Wh/kg ? 720 kJ/kg. Солнечная батарея самолета состоит из 11 628 монокристаллов и имеет КПД 22,5%.

• < Зеленые инициативы Google
• Водородный самолет Boeing Phantom Eye >

Комментарии: