Connect with us

Транспорт

В небо на электричестве

Электросамокаты, электровелосипеды и электромобили – этим уже никого не удивить. А слышал ли ты что-нибудь про электрические самолеты? Скорее всего — нет. Более того, на первый взгляд кажется, что сама идея такого транспорта может прийти в голову только какому-нибудь фантазеру, не знакомому с физикой.

Возьмем, к примеру, самый распространенную модель в мире – маленький (взлетная масса не более 1,2 т) четырехместный самолет «Cessna 172», и попробуем заставить его работать на электричестве. Для этого нам придется заменить двигатель «Сессны» на электромотор, а вместо бензобака установить аккумуляторные батареи (не цеплять же к самолету провода!).

Сколько аккумуляторов потребуется, чтобы на борту самолета оказалось такое же количество энергии, какое давало топливо в баках? Давай посчитаем. От одного килограмма топлива можно получить в 20 раз больше энергии, чем способен запасти аккумулятор такого же веса. Так как баки нашей «Сессны» вмещают 211 литров бензина, то нам придется уместить в этом самолетике более четырех тонн аккумуляторных батарей.

Да он не то что не взлетит, он развалится под таким весом! А если взять вместо батарей фотоэлементы? Двигатель «Сессны» развивает мощность 160 л.с., или 117 кВт. Вооружившись справочником, мы выясним, что такую мощность способны обеспечить фотоэлементы, общей площадью не менее… 750 м². Да это половина хоккейной площадки!

И тем не менее, самолеты на электротяге существуют! Разумеется, это не какие-то переделки стандартных моделей, а экспериментальные разработки, в основном – беспплотники, но уже фактом своего существования они доказывают – идея летать с помощью электричества не такая уж абсурдная. Сейчас мы расскажем о двух наиболее интересных конструкциях – настоящем электросамолете и летательном аппарате, в котором используется весьма необычный эффект.

СОЛНЕЧНЫЕ ИМПУЛЬСЫ

В 1999 году швейцарец Бертран Пиккар в паре с английским летчиком Брайаном Джонсом совершил беспосадочный перелет вокруг света на аэростате. Перелет длился 20 дней и 19 часов, за это время аэростат Бертрана пролетел 45,5 тыс. км. Правда, финиш оказался не в том месте, откуда началось путешествие. Но на это никто и не рассчитывал, ведь воздушный шар несут атмосферные потоки, и воздухоплаватель может регулировать направление полета только одним способом: поднимать или опускать шар стараясь попасть в струю воздуха, движущуюся в нужном направлении.

ДЕРЗКАЯ ИДЕЯ

Мы можем предположить, что во время этого рекордного путешествия в голове у Бертрана Пиккара возникла примерно такая мысль: коль скоро воздушный шар движется благодаря солнечной энергии (ведь это Солнце нагревает атмосферу, вызывая перемещение воздушных масс), так почему бы не использовать энергию солнечных лучей для вращения пропеллера самолета, установив на него фотоэлементы? Плюсы такого решения очевидны. Мало того, что полет на таком самолете не будет зависеть от капризного ветра и не загрязнит атмосферу вредными выбросами из двигателя, так еще и не потребует ни капли горючего! Весомый аргумент, ведь примерно треть суммы, которую сегодня отдает пассажир за свой авиабилет, уходит на оплату топлива!

Надо заметить, что электрические самолеты появлялись и раньше. Например, в 1981 году легкий самолетик «Solar Challengers, больше похожий на планер перелетел пролив Ла-Манш, разделяющий Францию и Англию. Пропеллер этого самолета вращался электродвигателями общей мощностью 6 л.с, питание для которых обеспечивали 16 тысяч фотопанелей, установленных на крыльях и корпусе.

ХИТРАЯ СТРАТЕГИЯ

Разумеется, Бертран поставил перед собой максимально сложную цель – сконструировать электросамолет и повторить на нем кругосветный вояж. Но для этого предстояло решить несколько проблем. Как лететь ночью или в пасмурную погоду, когда света недостаточно для нормальной работы фотоэлементов? На аккумуляторах? Но чтобы обеспечить ночной полет, их должно быть чересчур много…

Выход был найден в стратегии полета и в особенности конструкции самолета. На непропорционально верхней части фюзеляжа установили фотоэлементы, а вот запас аккумуляторов был небольшим. В дневное время самолет набирал максимальную высоту, при этом фотоэлементы не только питали электродвигатели, но и подзаряжали аккумуляторы. Ночью накопленная аккумуляторами энергия расходовалась, а сам самолет снижался, то есть он двигался вперед, словно сани, спускающиеся с гигантской горы. Это красивое решение и помогло свести к минимуму число батарей.

ПУТЬ К РЕКОРДУ

Первые испытания модели, получившей название «Solar Impulse» – «Солнечный Импульс», произошли в 2010 году и полностью доказали жизнеспособность конструкции – самолет пролетал без посадки 26 часов. Стало ясно, что теперь можно готовиться и к кругосветному перелету. Для этой задачи была построена новая модель – «Solar Impulse 2», немного большего размера, с увеличенной и герметичной кабиной, позволяющей летать на высоте до 12,5 км. И, конечно же, приспособленной для спанья – полет не будет быстрым, и пилоту нужно отдыхать!

Три с половиной года назад, в июне 2016-го года, цель была достигнута. Бертран Пиккар и Андре Боршберг, швейцарский пилот, по очереди сменявшие друг друга, облетели на электросамолете земной шар совершив 16 промежуточных посадок. Подумать только: 42,5 тысячи километров, 34 взлета и посадки, более 558 часов в небе – и на всё это не было истрачено ни капли топлива!

Наш канал в Телеграм
Продолжить чтение
Click to comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Грибы4 дня назад

Мистические грибы с лечебными свойствами

Солнечная система1 неделя назад

Тайны Энцелада: открытие водных миров и поиск внеземной жизни

Информационные технологии1 неделя назад

Современные технологии: программы распознавания номеров телефонов

Природные ресурсы1 неделя назад

Загадки золотых звёзд: история происхождения золота на Земле

Города и страны2 недели назад

Пятигорский Провал прославился благодаря Остапу Бендеру

Космические миссии2 недели назад

Ускорение на Марсе: новые правила для будущих колонизаторов

История2 недели назад

Василия Тредъяковского могли казнить за «латинское» слово!

Солнечная система2 недели назад

За пределами кольца: таинственный мир спутников Сатурна

Солнечная система2 недели назад

Тайны спутников Юпитера

Солнечная система2 недели назад

Тайные спутники Марса: Фобос и Деймос

Космические миссии2 недели назад

Отважные покорители серебристого светила: Топ-5 лунных миссий, изменивших наш мир

Технологии3 недели назад

Как правильно выбирать электронику

Copyright © 2024 "Мир знаний"