Szybowiec zasilany energią słoneczną. Jasne perspektywy. Samolot zasilany energią słoneczną

Rachunki za prąd są nieuniknionym wydatkiem dla każdego współczesnego człowieka. Scentralizowane zaopatrzenie w energię stale staje się droższe, ale zużycie energii elektrycznej wciąż rośnie z roku na rok. Problem ten jest szczególnie dotkliwy dla górników, ponieważ jak wiadomo wydobywanie kryptowalut pochłania znaczną ilość energii elektrycznej, dlatego rachunki za jej opłacenie mogą przekroczyć zysk. W takich warunkach warto zwrócić uwagę na fakt, że niemal wszystkie zasoby naturalne można przetworzyć na energię elektryczną. Nawet w powietrzu występuje elektryczność statyczna, pozostaje tylko znaleźć sposób, aby ją wykorzystać.

Gdzie mogę uzyskać darmowy prąd?

Prąd można pozyskać ze wszystkiego. Jedyny warunek: wymagany jest przewodnik i różnica potencjałów. Naukowcy i praktycy nieustannie poszukują nowych, alternatywnych źródeł prądu i energii, która będzie darmowa. Należy wyjaśnić, że bezpłatnie oznacza brak płatności za scentralizowane zaopatrzenie w energię, ale sam sprzęt i jego instalacja nadal kosztują. To prawda, że ​​​​takie inwestycje bardziej niż się później zwracają.

Obecnie darmowy prąd pozyskiwany jest z trzech alternatywnych źródeł:

Z takich metod korzystają zarówno zwykli konsumenci, jak i na dużą skalę. Na przykład na Islandii zainstalowano ogromne elektrownie geotermalne, które wytwarzają setki MW.

Jak zrobić darmowy prąd w domu?

Bezpłatny prąd w mieszkaniu musi być mocny i stały, dlatego aby w pełni zapewnić zużycie, wymagana będzie wydajna instalacja. Pierwszym krokiem jest określenie najbardziej odpowiedniej metody. Dlatego w regionach nasłonecznionych zaleca się instalację. Jeśli energia słoneczna nie wystarczy, należy zastosować elektrownie wiatrowe lub geotermalne. Ta ostatnia metoda jest szczególnie odpowiednia dla regionów położonych stosunkowo blisko stref wulkanicznych.

Decydując się na sposób pozyskiwania energii należy zadbać także o bezpieczeństwo i ochronę urządzeń elektrycznych. Aby to zrobić, domowa elektrownia musi zostać podłączona do sieci poprzez falownik i stabilizator napięcia, aby zapewnić dostawę prądu bez gwałtownych skoków. Warto również wziąć pod uwagę, że źródła alternatywne są dość kapryśne pod względem warunków pogodowych. W przypadku braku odpowiednich warunków klimatycznych produkcja energii elektrycznej zostanie zatrzymana lub będzie niewystarczająca. Dlatego warto zaopatrzyć się także w mocne akumulatory do przechowywania w przypadku braku produkcji.

Na rynku powszechnie dostępne są gotowe instalacje elektrowni alternatywnych. To prawda, że ​​​​ich koszt jest dość wysoki, ale średnio wszystkie spłacają się w ciągu 2 do 5 lat. Możesz zaoszczędzić pieniądze, kupując nie gotową instalację, ale jej elementy, a następnie samodzielnie projektując i podłączając elektrownię.

Jak zdobyć darmowy prąd na swojej daczy?

Podłączenie do scentralizowanego systemu zaopatrzenia w energię jest procesem problematycznym i często dacze przez długi czas pozostają bez prądu. Tutaj na ratunek może przyjść instalacja generatora diesla lub alternatywne metody wydobycia.

W daczach często brakuje ogromnej liczby urządzeń elektrycznych. W związku z tym zużycie energii jest znacznie mniejsze. Najpierw musisz określić dominujący okres czasu, który będziesz spędzać w pomieszczeniu. Tak więc dla letnich mieszkańców odpowiednie są kolektory słoneczne i baterie, w pozostałych przypadkach metody wiatrowe.

Można także zasilać pojedyncze urządzenia elektryczne lub oświetlać pomieszczenie, pobierając prąd z uziemienia. Schemat pozyskiwania bezpłatnej energii elektrycznej: zero - obciążenie - masa. Napięcie wewnątrz domu dostarczane jest przez przewody fazowy i neutralny. Włączając trzeci przewód obciążenia do zera w tym obwodzie, zostanie do niego skierowane od 12 W do 15 W, co nie zostanie zarejestrowane przez urządzenia pomiarowe. W przypadku takiego schematu należy koniecznie zadbać o niezawodne uziemienie. Zero i masa nie stwarzają ryzyka porażenia prądem.

Darmowy prąd z ziemi

Ziemia jest środowiskiem sprzyjającym wytwarzaniu energii elektrycznej. W glebie występują trzy środowiska:

• wilgotność - krople wody;
• twardość - minerały;
• gazowość - powietrze pomiędzy minerałami i wodą.

Ponadto w glebie stale zachodzą procesy elektryczne, ponieważ jej głównym kompleksem próchniczym jest układ, w którym na zewnętrznej powłoce powstaje ładunek ujemny, a na wewnętrznej powłoce ładunek dodatni, co pociąga za sobą ciągłe przyciąganie dodatnio naładowanych elektronów do negatywnych.

Metoda jest podobna do tej stosowanej w konwencjonalnych bateriach. Aby wygenerować prąd z ziemi, należy zanurzyć dwie elektrody w ziemi na głębokość pół metra. Jeden jest wykonany z miedzi, drugi z ocynkowanego żelaza. Odległość między elektrodami powinna wynosić około 25 cm. Gleba pomiędzy przewodnikami jest wypełniona roztworem soli, a do przewodników podłączone są przewody, jeden będzie miał ładunek dodatni, drugi będzie miał ładunek ujemny.

W praktyce moc wyjściowa takiej instalacji wyniesie około 3W. Moc ładowania zależy również od składu gleby. Oczywiście taka moc nie wystarczy do zapewnienia zasilania w energię w prywatnym domu, ale instalację można wzmocnić zmieniając wielkość elektrod lub łącząc wymaganą ich liczbę szeregowo. Po przeprowadzeniu pierwszego eksperymentu można z grubsza obliczyć, ile takich instalacji potrzeba, aby zapewnić 1 kW, a następnie obliczyć wymaganą ilość na podstawie średniego dziennego zużycia.

Jak zdobyć darmowy prąd z powietrza?

Nikola Tesla jako pierwszy mówił o wytwarzaniu energii elektrycznej z powietrza. Eksperymenty naukowca wykazały, że pomiędzy podstawą a podniesioną metalową płytą znajduje się elektryczność statyczna, która może się kumulować. Ponadto powietrze we współczesnym świecie podlega stale dodatkowej jonizacji w wyniku funkcjonowania wielu sieci elektrycznych.

Gleba może służyć jako podstawa mechanizmu wydobywania energii elektrycznej z powietrza. Na przewodniku umieszczona jest metalowa płytka. Powinien być umieszczony nad innymi pobliskimi obiektami. Wyjścia z przewodnika są podłączone do akumulatora, w którym będzie gromadzić się elektryczność statyczna.

Bezpłatny prąd z linii energetycznych

Linie energetyczne przenoszą ogromne ilości energii elektrycznej poprzez swoje przewody. Wokół drutu, w którym płynie prąd, powstaje pole elektromagnetyczne. Tak więc, jeśli umieścisz kabel pod linią energetyczną, na jego końcach generowany jest prąd elektryczny, którego dokładną moc można obliczyć, wiedząc, ile mocy prąd przepływa przez kabel.

Innym sposobem jest utworzenie transformatora w pobliżu linii energetycznych. Transformator można wykonać za pomocą drutu i pręta miedzianego, stosując metodę uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Aktualna moc wyjściowa w tym przypadku zależy od objętości i mocy transformatora.

Warto wziąć pod uwagę, że taki system pozyskiwania darmowego prądu jest nielegalny, mimo że faktycznie nie ma nielegalnego podłączenia do sieci. Faktem jest, że takie wciskanie się w system zasilania szkodzi jego mocy i może skutkować karami finansowymi.

Darmowy prąd dzięki ochronnikowi przeciwprzepięciowemu

Wielu poszukiwaczy darmowego prądu zapewne znalazło w Internecie wersje mówiące, że przedłużacz może stać się źródłem nieskończonej darmowej energii, tworząc obwód zamknięty. Aby to zrobić, należy wziąć zabezpieczenie przeciwprzepięciowe o długości przewodu co najmniej trzech metrów. Zwiń kabel w cewkę o średnicy nie większej niż 30 cm, podłącz go do gniazdka odbiorcy energii elektrycznej, zaizoluj wszystkie wolne otwory, pozostawiając tylko jedno dodatkowe gniazdo na wtyczkę samego przedłużacza.

Następnie należy naładować zabezpieczenie przeciwprzepięciowe. Najłatwiej to zrobić, podłączając przedłużacz do działającej sieci, a następnie zwierając go w ułamku sekundy. Darmowy prąd z przedłużacza w zupełności wystarczy do zasilania opraw oświetleniowych, jednak ilość darmowej energii w takiej sieci jest zbyt mała na cokolwiek więcej. Ale sama metoda jest dość kontrowersyjna.

Darmowy prąd z magnesów

Magnes emituje pole magnetyczne, dzięki czemu można go wykorzystać do wytwarzania darmowej energii elektrycznej. Aby to zrobić, należy owinąć magnes drutem miedzianym, tworząc mały transformator, który umieszczając go w pobliżu pola elektromagnetycznego, można otrzymać darmową energię. Moc prądu w tym przypadku zależy od wielkości magnesu, liczby zwojów i mocy pola elektromagnetycznego.

Jak korzystać z darmowego prądu?

Decydując się na zastąpienie scentralizowanego zaopatrzenia w energię alternatywnymi źródłami, należy wziąć pod uwagę wszystkie niezbędne środki bezpieczeństwa. Aby uniknąć nagłych zmian napięcia, prąd elektryczny do urządzeń musi być doprowadzany poprzez stabilizatory napięcia. Zdecydowanie należy zwrócić uwagę na niebezpieczeństwa związane z każdą metodą. Zatem zanurzenie elektrod w glebie oznacza późniejsze zalanie gleby roztworem soli, co sprawi, że nie będzie ona nadawała się do dalszego wzrostu roślin, a systemy gromadzące elektryczność statyczną z powietrza mogą przyciągać pioruny.

Energia elektryczna jest nie tylko użyteczna, ale także niebezpieczna. Nieprawidłowe fazowanie może prowadzić do porażenia prądem, a zwarcie w sieci może prowadzić do pożarów. Zapewnienie prądu w domu wymaga szczegółowego przestudiowania metod i praw fizyki.

Należy również wziąć pod uwagę, że większość metod nie zapewnia stabilnej mocy i jest uzależniona od wielu czynników, w tym warunków pogodowych, których nie da się przewidzieć. Dlatego zaleca się magazynowanie energii w akumulatorach i na wszelki wypadek posiadanie zapasowego źródła zasilania.

Prognoza na przyszłość

Już teraz szeroko wykorzystuje się alternatywne źródła energii. Lwia część zużycia energii elektrycznej pochodzi z domowych urządzeń elektrycznych i oświetlenia. Wymieniając ich zasilanie ze scentralizowanego na alternatywne, możesz znacznie zaoszczędzić swój budżet. Górnicy powinni zwracać szczególną uwagę na alternatywne źródła zasilania, gdyż wydobycie przy scentralizowanym zasilaniu może pochłonąć nawet 50% zysku, natomiast wydobycie przy użyciu darmowej energii będzie generować dochód netto.

Coraz więcej domów zasilanych jest panelami słonecznymi lub energią wiatrową. Metody takie zapewniają znacznie mniejszą moc, ale są przyjaznymi dla środowiska źródłami energii, które nie szkodzą środowisku. Budowane są także przemysłowe elektrownie alternatywne.

W przyszłości obszar ten będzie uzupełniany jedynie o nowe metody i ulepszone analogi.

Wniosek

Można wydobyć energię elektryczną nawet z powietrza, jednak aby pokryć wszystkie potrzeby konsumpcyjne, konieczne jest zaprojektowanie całego systemu alternatywnego wytwarzania energii elektrycznej. Można wybrać łatwą drogę i kupić gotowe panele fotowoltaiczne lub elektrownie wiatrowe, ale można też włożyć wysiłek i zmontować własną elektrownię. W dzisiejszych czasach darmowa energia elektryczna nie jest w pełni zbadanym obszarem i otwiera wiele możliwości dla niezależnych eksperymentów.

Z tego artykułu dowiesz się, jak wykorzystać energię prądu magnetycznego w urządzeniach gospodarstwa domowego własnej produkcji. W artykule znajdziesz stworzone przez siebie szczegółowe opisy i schematy montażu prostych urządzeń opartych na oddziaływaniu magnesów i cewki indukcyjnej.

Używanie energii w zwykły sposób jest łatwe. Wystarczy zatankować paliwo lub podłączyć urządzenie do sieci elektrycznej. Co więcej, takie metody są z reguły najdroższe i mają tragiczne konsekwencje dla przyrody - na produkcję i eksploatację mechanizmów wydawane są kolosalne zasoby naturalne.

Aby sprzęt AGD działał, nie zawsze potrzebujesz imponującego napięcia 220 woltów lub głośnego i nieporęcznego silnika spalinowego. Zbadamy możliwość tworzenia prostych, ale użytecznych urządzeń o nieograniczonym potencjale.

Technologie wykorzystania nowoczesnych, potężnych magnesów rozwijają się niechętnie – przemysłowi wydobywczemu i przetwórczemu ropy naftowej grozi upadłość. Przyszłością wszelkich napędów i aktywatorów są magnesy, których skuteczność można sprawdzić, składając własnoręcznie proste urządzenia na ich podstawie.

Wizualny film przedstawiający magnesy w akcji

Wentylator z silnikiem magnetycznym

Do stworzenia takiego urządzenia potrzebne będą małe magnesy neodymowe - 2 lub 4 sztuki. Jako wentylator przenośny najlepiej zastosować chłodnicę z zasilacza komputerowego, gdyż zawiera już prawie wszystko co potrzebne do stworzenia samodzielnego wentylatora. Główne części - cewki indukcyjne i elastyczny magnes - są już obecne w produkcie fabrycznym.

Aby śmigło zaczęło się obracać, wystarczy umieścić magnesy naprzeciw cewek statycznych, mocując je w rogach ramy chłodnicy. Magnesy zewnętrzne oddziałujące z cewką wytworzą pole magnetyczne. Elastyczny magnes (opona magnetyczna) umieszczony w wieży śmigła będzie zapewniał stały, równomierny opór, a ruch będzie samowystarczalny. Im większe i mocniejsze magnesy, tym mocniejszy będzie wentylator.

Silnik ten umownie nazywany jest „wiecznym”, bo nie ma informacji, że neodym się „rozładował” lub że zawiódł wentylator. Ale fakt, że działa produktywnie i stabilnie, potwierdza wielu użytkowników.

Filmik jak złożyć wentylator z magnesami

Generator wentylatora magnetycznego

Cewka indukcyjna ma jedną wręcz cudowną właściwość – kiedy wokół niej obraca się magnes, pojawia się impuls elektryczny. Oznacza to, że całe urządzenie działa odwrotnie – jeśli siłami zewnętrznymi zmusimy śmigło do obracania się, możemy wytworzyć prąd. Ale jak kręcić wieżą za pomocą śmigła?

Odpowiedź jest oczywista – to samo pole magnetyczne. W tym celu na ostrza umieszczamy małe magnesy (10x10 mm) i zabezpieczamy je klejem lub taśmą. Im więcej magnesów, tym silniejszy impuls. Do obracania śmigła wystarczą zwykłe magnesy ferrytowe. Podłączamy diodę LED do poprzednich przewodów zasilających i podajemy impuls do wieży.

Generator wykonany z chłodnicy i magnesów - instrukcja wideo

Takie urządzenie można ulepszyć, umieszczając dodatkowo jedną lub więcej opon magnetycznych od śmigieł na ramie chłodnicy. Do sieci (przed żarówką) można także podłączyć mostki diodowe i kondensatory - spowoduje to wyprostowanie prądu i ustabilizowanie impulsów, dając równomierne, stałe światło.

Właściwości neodymu są niezwykle interesujące - jego niewielka waga i potężna energia dają efekt zauważalny nawet na poziomie domowego rzemiosła (urządzenia eksperymentalne). Ruch staje się możliwy dzięki wydajnej konstrukcji wieży łożyskowej chłodnic i napędów – siła tarcia jest minimalna. Stosunek masy i energii neodymu zapewnia swobodę ruchu, co zapewnia szerokie pole do eksperymentów w domu.

Darmowa energia na wideo - silnik magnetyczny

O zakresie zastosowania wentylatorów magnetycznych decyduje ich autonomia. Przede wszystkim są to pojazdy mechaniczne, pociągi, portiernie i odległe parkingi. Kolejna niezaprzeczalna zaleta – bezgłośność – sprawia, że ​​jest wygodny w domu. Takie urządzenie można zainstalować jako urządzenie pomocnicze w systemie wentylacji grawitacyjnej (na przykład w łazience). Każde miejsce, w którym potrzebny jest stały, mały przepływ powietrza, jest odpowiednie dla tego wentylatora.

Latarka z „wiecznym” ładowaniem

To miniaturowe urządzenie przyda się nie tylko w „awaryjnej” sytuacji, ale także osobom zajmującym się konserwacją sieci elektroenergetycznych, inspekcjami lokali, czy też wracającymi późno z pracy do domu. Konstrukcja latarki jest prymitywna, ale oryginalna - z jej montażem poradzi sobie nawet uczeń szkoły. Posiada jednak własny generator indukcyjny.

1 - mostek diodowy; 2 - cewka; 3 - magnes; 4 — baterie 3x1,2 V; 5 - przełącznik; 6 - diody LED

Do pracy będziesz potrzebować:

1. Gruby marker (korpus).
2. Drut miedziany Ø 0,15-0,2 mm - około 25 m (można pobrać ze starej szpuli).
3. Elementem świetlnym są diody LED (najlepiej główka od zwykłej latarki).
4. Baterie standardowe 4A, pojemność 250 mAh (z akumulatorów Krona) – 3 szt.
5. Diody prostownicze typ 1N4007 (1N4148) - 4 szt.
6. Przełącznik lub przycisk.
7. Drut miedziany Ø 1 mm, mały magnes (najlepiej neodymowy).
8. Pistolet do klejenia, lutownica.

Postęp:

1. Rozbierz marker, wyjmij zawartość, odetnij uchwyt na wędkę (powinna pozostać plastikowa rurka).

2. Zamontuj głowicę latarki (element oświetleniowy) w zdejmowanym wieczku żarówki.

3. Przylutuj diody zgodnie ze schematem.

4. Zgrupuj baterie obok siebie tak, aby można je było umieścić w korpusie markera (korpus latarki). Podłącz akumulatory szeregowo, na lutownicy.

5. Zaznacz obszar obudowy tak, aby było widać wolne miejsce niezajęte przez baterie. Zainstalowana zostanie tutaj cewka indukcyjna i generator magnetyczny.

6. Nawinięcie cewki. Czynność tę należy wykonać przestrzegając następujących zasad:

• Przerwanie drutu jest niedopuszczalne. Jeśli się zepsuje, przewiń cewkę ponownie.
• Uzwojenie powinno zaczynać się i kończyć w jednym miejscu, nie przerywać drutu w środku po osiągnięciu wymaganej liczby zwojów (500 dla ferromagnesu i 350 dla neodymu).
• Jakość uzwojenia nie jest krytyczna, ale tylko w tym przypadku. Główne wymagania to liczba zwojów i równomierny rozkład w całym ciele.
• Cewkę można przymocować do korpusu zwykłą taśmą.

7. Aby sprawdzić działanie generatora magnetycznego należy przylutować końcówki cewki - jedną do korpusu lampy, drugą do końcówki LED (użyj kwasu lutowniczego). Następnie umieść magnesy w etui i potrząśnij kilka razy. Jeśli lampy są sprawne i wszystko zostało wykonane prawidłowo, diody LED będą reagować na wibracje elektromagnetyczne słabymi błyskami. Oscylacje te zostaną następnie skorygowane za pomocą mostka diodowego i zamienione na prąd stały, który będzie magazynowany w akumulatorach.

8. Zamontuj magnesy w komorze generatora i przykryj gorącym klejem lub uszczelniaczem (aby magnesy nie przykleiły się do akumulatorów).

9. Wprowadzić anteny cewki do obudowy i przylutować je do mostka diodowego, następnie podłączyć mostek do akumulatorów, a akumulatory do lampy podłączyć kluczem. Wszystkie połączenia należy zlutować zgodnie ze schematem.

10. Zamontować wszystkie części w obudowie i zabezpieczyć cewkę (taśma klejąca, osłona lub taśma termokurczliwa).

Film o tym, jak zrobić wieczną latarkę

Taka latarka naładuje się, jeśli nią potrząśniesz - magnesy muszą poruszać się wzdłuż cewki, aby wygenerować impulsy. Magnesy neodymowe można znaleźć w napędach DVD, CD lub dyskach twardych komputerów. Są one również dostępne w bezpłatnej sprzedaży - odpowiednia wersja NdFeB N33 D4x2 mm kosztuje około 2-3 ruble. (0,02-0,03 j.m.). Pozostałe części, jeśli nie są dostępne, będą kosztować nie więcej niż 60 rubli. (1 USD).

Istnieją specjalne generatory do wdrażania energii magnetycznej, ale nie są one powszechnie stosowane ze względu na silny wpływ przemysłu wydobywczego i przetwórstwa ropy naftowej. Jednak urządzenia oparte na indukcji elektromagnetycznej z trudem wdzierają się na rynek, a na otwartym rynku można kupić wysokowydajne piece indukcyjne, a nawet kotły grzewcze. Technologia ta jest również szeroko stosowana w pojazdach elektrycznych, generatorach wiatrowych i silnikach magnetycznych.

Istnieje duża liczba urządzeń należących do tzw. „”. Wśród nich istnieje wiele konstrukcji generatorów prądu, które umożliwiają pozyskanie prądu z magnesu. Urządzenia te wykorzystują właściwości magnesów trwałych zdolnych do wykonywania zewnętrznej pracy użytecznej.

Obecnie trwają prace nad stworzeniem urządzenia zdolnego do napędzania urządzenia generującego prąd. Badania w tym zakresie nie zostały jeszcze w pełni zakończone, jednak na podstawie uzyskanych wyników można w pełni wyobrazić sobie jego budowę i zasadę działania.

Jak uzyskać prąd z magnesu

Aby zrozumieć, jak działają takie urządzenia, trzeba dokładnie wiedzieć, czym różnią się od konwencjonalnych silników elektrycznych. Wszystkie silniki elektryczne, choć wykorzystują właściwości magnetyczne materiałów, poruszają się wyłącznie pod wpływem prądu.

Do obsługi prawdziwego silnika magnetycznego wykorzystywana jest wyłącznie stała energia magnesów, za pomocą której wykonywane są wszystkie niezbędne ruchy. Głównym problemem związanym z tymi urządzeniami jest tendencja magnesów do statycznego wyważenia. Dlatego na pierwszy plan wysuwa się tworzenie zmiennego przyciągania, wykorzystując właściwości fizyczne magnesów lub urządzeń mechanicznych w samym silniku.

Zasada działania silnika z magnesami trwałymi opiera się na momencie sił odpychających. Następuje działanie tych samych pól magnetycznych magnesów trwałych znajdujących się w stojanie i wirniku. Ich ruch odbywa się w przeciwnym kierunku względem siebie. Aby rozwiązać problem przyciągania, zastosowano miedziany przewodnik, przez który przepływał prąd elektryczny. Taki przewodnik zaczyna być przyciągany przez magnes, ale przy braku prądu przyciąganie ustaje. W rezultacie zapewnione jest cykliczne przyciąganie i odpychanie części stojana i wirnika.

Główne typy silników magnetycznych

Przez cały okres badań opracowano dużą liczbę urządzeń umożliwiających uzyskanie energii elektrycznej z magnesu. Każdy z nich ma własną technologię, ale wszystkie modele są zjednoczone. Wśród nich nie ma idealnych maszyn perpetuum mobile, ponieważ magnesy po pewnym czasie całkowicie tracą swoje właściwości.

Najprostszym urządzeniem jest antygrawitacyjny magnetyczny silnik Lorentza. Jego konstrukcja obejmuje dwa dyski o przeciwnych ładunkach podłączone do zasilania. Połowę tych dysków umieszcza się na półkulistym ekranie magnetycznym, po czym zaczynają się stopniowo obracać.

Za najbardziej realistyczne działające urządzenie uważa się najprostszą konstrukcję pierścienia obrotowego Lazareva. Składa się z pojemnika przedzielonego na pół specjalną porowatą przegrodą lub dyskiem ceramicznym. Wewnątrz dysku zainstalowana jest rurka, a sam pojemnik jest wypełniony cieczą. Najpierw płyn dostaje się na dno pojemnika, a następnie pod wpływem ciśnienia rurka potowa zaczyna poruszać się w górę. Tutaj ciecz zaczyna kapać z zakrzywionego końca rurki i ponownie wpływa do dolnej części pojemnika. Aby konstrukcja ta przybrała postać silnika, pod kroplami cieczy umieszczono koło z łopatkami.

Magnesy są instalowane bezpośrednio na ostrzach, tworząc pole magnetyczne. Obrót koła przyspiesza, woda jest pompowana szybciej i ostatecznie ustala się określona maksymalna prędkość robocza całego urządzenia.

Podstawą silnika liniowego Shkondin jest system umieszczania jednego koła w drugim. Cała konstrukcja składa się z podwójnej pary cewek o przeciwnych polach magnetycznych. Zapewnia to ich ruch w różnych kierunkach.

Alternatywny silnik Perendeva wykorzystuje wyłącznie energię magnetyczną. Projekt składa się z dwóch kół – dynamicznego i statycznego. Na każdym z nich magnesy są rozmieszczone w tej samej kolejności i odstępach. Wolna siła samoodpychania wprawia wewnętrzny krąg w nieskończony ruch.

Zastosowanie urządzeń z magnesami trwałymi

Wyniki badań w tym zakresie już skłaniają do refleksji nad perspektywami wykorzystania urządzeń magnetycznych.

W przyszłości nie będzie potrzeby stosowania wszelkiego rodzaju ładowarek. Zamiast tego do napędzania miniaturowych generatorów prądu stosowane będą silniki magnetyczne różnej wielkości. Dzięki temu wiele laptopów, tabletów, smartfonów i innego podobnego sprzętu będzie działać nieprzerwanie przez długi czas. Zasilacze te będzie można przełączać ze starych modeli na nowe.

Urządzenia magnetyczne o większej mocy będą mogły wirować takie generatory, co zastąpi wyposażenie nowoczesnych elektrowni. Z powodzeniem mogą pracować zamiast silników spalinowych. Każde mieszkanie lub dom będzie posiadało indywidualny system zasilania energią.

Istnieją już prawdziwe samoloty zasilane panelami słonecznymi. Czy da się własnoręcznie wykonać taki sam lub przynajmniej analog zbliżony do rzeczywistości, czyli model samolotu zasilany energią słoneczną, który byłby w pełni autonomiczny i nie wymagałby ładowania z sieci ani wymiany akumulatorów? To znaczy tak, żeby był mały „latający”.

Mistrz poszedł w tym kierunku, tworząc ruchomy model samolotu zasilanego energią słoneczną, który niestety może latać tylko warunkowo, zawieszony na nitce, ale to rozwiązanie budzi pewne zainteresowanie projektantów zabawkowych samolotów.

Autor stworzył ten samolot dla swojego syna, postanawiając wyposażyć swoje domowe urządzenie latające w panele słoneczne i mały silnik. Jako generator prądu wykorzystano lampę wiejską małej mocy, a właściwie jej wypełnienie. Na samolocie zamontowano dwa takie panele. Wewnątrz tej lampy znajdował się także silnik, który imitował trzepot skrzydeł motyla. Lampa ta działała tylko w dzień, nie nadawała się do długiego ładowania ze względu na duże obciążenie w postaci silnika.

W modelu samolotu silnik z lampy służy do obracania śmigła. Dzięki temu, że zamontowano dwa panele słoneczne, nawet światło 40-watowej lampy stołowej pozwala na obrót dość dużego jak na wielkość samolotu śmigła. Jak pokazano na filmie, silnik skutecznie napędza tę śrubę, gdy jest trzymany blisko żarówki. Zbliżając się do niego, śruba zaczyna się poruszać i odpowiednio, gdy się oddala, zatrzymuje się.

Żyłka, do której przymocowany jest samolot, zapobiega jego upadkowi; ten „samolot” tak naprawdę nie będzie mógł latać. Do gier i celów dekoracyjnych ta kombinacja jest całkiem dobra. W przeciwieństwie do modeli statycznych, takie urządzenie jest dynamiczne, budzi zainteresowanie i ma pewną energetyczną aurę. Co szczególnie miłe, samolot porusza się całkowicie autonomicznie; nie trzeba go w żaden sposób uzupełniać. Naturalnie będzie działać tylko w ciągu dnia. Szczególnie aktywnie lata na balkonie, gdzie jest dużo słońca. Prawdopodobnie w przypadku roślin rosnących w doniczkach na balkonie przydatna jest wentylacja, którą tworzy ten samolot.

Samolot zasilany panelami słonecznymi

Lato 2010 roku na zawsze zapisze się w historii lotnictwa. Pierwszy załogowy samolot zasilany energią słoneczną wykonał lot bez przesiadek trwający dłużej niż jeden dzień. Unikalny prototyp SAMOLOT SŁONECZNY HB-SIA jest pomysłem szwajcarskiej firmy SłonecznyImpuls i jej stały prezes Bertrand Piccard.

W swojej wiadomości zamieszczonej na stronie internetowej firmy po udanych testach samolot Picard zauważył: „Do tego dnia nie mogliśmy tak naprawdę liczyć na niczyje zaufanie. Teraz naprawdę możemy pokazać całemu światu politycznemu i gospodarczemu, że ta technologia działa.”

Wczesnym rankiem 7 lipca, dzięki energii wytworzonej przez 12 tys ogniwa słoneczne, zainstalowany na skrzydle o długości ponad 64 metrów (dość porównywalnej z wymiarami samolotu pasażerskiego Airbus A340), z lotniska w Payerne (Szwajcaria) wystartował niezwykle wyglądający jednomiejscowy samolot o wadze półtora tony. Na czele stał jeden z założycieli Impuls Słoneczny, 57-letni szwajcarski pilot i biznesmen Andre Borschberg.

„To był najbardziej niesamowity lot w moim życiu” – zauważył po wylądowaniu. „Po prostu siedziałem i patrzyłem, jak poziom naładowania baterii rośnie z każdą godziną, i zastanawiałem się, czy pojemność wystarczy na całą noc. W rezultacie latałem przez 26 godzin bez ani jednej kropli paliwa i żadnego zanieczyszczenia środowiska!”

Impuls Słoneczny- Nie pierwszy samolot zasilany energią słoneczną, zbudowany przez człowieka, ale jako pierwszy przekroczył granicę dnia i nocy z pilotem na pokładzie.

Modele SAMOLOT SŁONECZNY zaczęły pojawiać się w latach 70. XX wieku wraz z wprowadzeniem na rynek pierwszych niedrogich ogniw fotowoltaicznych, a loty załogowe rozpoczęły się w latach 80. Amerykański zespół kierowany przez Paula McCready'ego stworzył samolot Solar Challenger o mocy 2,5 kW, który wykonał imponujące wielogodzinne loty. W 1981 roku udało mu się przepłynąć kanał La Manche. Natomiast w Europie Gunter Rohelt z Niemiec wzbił się w przestworza na własnym modelu Solair 1, wyposażonym w dwa i pół tysiąca ogniw o łącznej mocy około 2,2 kW.

W 1990 roku Amerykanin Eric Raymond przemierzył Stany Zjednoczone na swoim Sunseekerze. Jednak podróż z dwudziestoma przystankami trwała ponad dwa miesiące (121 godzin lotu), a najdłuższy odcinek liczył około 400 kilometrów. Modelka ważona samolot ważył zaledwie 89 kilogramów i był wyposażony w krzem panele słoneczne.

W połowie lat 90. w zawodach Berblingera wzięło udział kilka podobnych samolotów: stanęły przed zadaniem wzniesienia się na wysokość 450 metrów i przetrwania dzięki energii słonecznej o mocy około 500 W na metr kwadratowy skrzydła. Nagrodę w 1996 roku otrzymał model profesora Voighta-Nietzschmanna z Uniwersytetu w Stuttgarcie, którego Icare II posiadał 25-metrowe skrzydło energetyczne o powierzchni 26 metrów kwadratowych. metrów.

W 2001 roku dron słoneczny AeroVironment o nazwie Helios, opracowany specjalnie dla NASA i miał rozpiętość skrzydeł ponad 70 metrów, zdołał wznieść się na wysokość ponad 30 kilometrów. Dwa lata później napotkał turbulencje i zniknął gdzieś na Pacyfiku.

W 2005 roku mały dron o rozpiętości skrzydeł około 5 metrów autorstwa Alana Cocconi i jego firmy AC Propulsion po raz pierwszy pomyślnie wykonał lot trwający ponad 48 godzin. Ze względu na energię zgromadzoną w ciągu dnia, samolot był także zdolny do lotów nocnych. Wreszcie w latach 2007-2008 anglo-amerykańska firma QuinetiQ przeprowadziła udane loty swoich samolot Zefir przez 54 i 83 godziny. Samochód ważył około 27 kg, rozpiętość skrzydeł wynosiła 12 m, a wysokość lotu przekraczała 18 km.

Projekt samolot zasilany energią słoneczną Solar Impulse Z trudem udałoby mi się wydostać z natłoku rysunków i szkiców, gdyby nie energia niestrudzonego Bertranda Piccarda – lekarza, podróżnika, biznesmena i rekordzisty lotnika. Wydaje się jednak, że pomogły także geny.

Dziadek innowatora Auguste Picard to znany fizyk, przyjaciel Einsteina i Marii Curie, jeden z pionierów lotnictwa i nauk podwodnych, wynalazca pierwszego pojazdu głębinowego i balonu stratosferycznego. Pokonawszy na początku lat trzydziestych balonem na ogrzane powietrze wysokość 15 km, stał się pierwszą osobą na świecie, która na własne oczy zobaczyła krzywiznę powierzchni globu.

Następnie Auguste został rozebrany, a wynalazca zbudował pojazd głębinowy, który nazwał batyskafem. Po kilku wspólnych nurkowaniach jego syn Jacques Piccard tak zapałał zgłębianiem tajemnic Oceanu Światowego, że został jednym z pionierów, którzy odwiedzili dno Rowu Mariańskiego (głębokość 11 km). Następnie, korzystając z pracy ojca, Jacques zbudował pierwszą na świecie łódź podwodną dla turystów, a także mezosferę do zwiedzania Prądu Zatokowego.

Dzięki ojcu, urodzonemu w 1958 r. Bertrandowi Piccardowi, jako dziecko miał niepowtarzalną okazję osobiście poznać wybitnych ludzi, którzy w dużej mierze zadecydowali o jego przyszłości: słynnego szwajcarskiego pilota-ratownika Hermanna Geigera, z którym odbył pierwszy lot przez Alpy, rekordowy – przełomowy nurek Jacques Mayol, który nauczył go nurkować na Florydzie, jeden z filarów światowej astronautyki, Wernher von Braun, który przedstawił go astronautom i pracownikom NASA.

W wieku 16 lat, wracając z Florydy po kolejnym praktycznym kursie nurkowania głębinowego, Bertrand odbył swoją pierwszą podróż lotniczą, odkrywając lotnię. Czy można się dziwić, że to właśnie on wkrótce stał się jednym z pionierów tego sportu w Europie. Po latach Picard nie tylko został założycielem Szwajcarskiej Federacji Lotniarstwa i profesjonalnym instruktorem, ale także próbował wszystkiego, co możliwe: akrobatyki powietrznej, latania balonem, spadochroniarstwa. Picard kilkakrotnie został mistrzem Europy w tym sporcie, aż w końcu jako pierwszy przeleciał na motolotni nad Alpami szwajcarsko-włoskimi.

Niepostrzeżenie „przewiewne” hobby stało się dla niego jednocześnie profesjonalnym laboratorium. Zainteresowany zachowaniem ludzi w sytuacjach ekstremalnych Picard wstąpił na wydział psychiatrii, a kilka lat później uzyskał doktorat na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Lozannie w dziedzinie psychoterapii, po czym otworzył własną praktykę. Przedmiotem szczególnego zainteresowania Bertranda były techniki hipnozy medycznej: brakującą wiedzę zdobywał zarówno na uniwersytetach w Europie i USA, jak i od wyznawców taoizmu w Azji Południowo-Wschodniej.

To właśnie to zainteresowanie sprowadziło Picarda z powrotem w przestworza. W 1992 roku Chrysler zorganizował pierwszy w historii transatlantycki wyścig balonów na ogrzane powietrze, zwany Chrysler Challenge. Belgijski lotnik Wim Verstraaten zaprosił Picarda jako drugiego pilota – był pewien, że posiadanie na pokładzie psychoterapeuty biegle władającego hipnozą może zapewnić mu dużą przewagę nad innymi zespołami. I tak się stało. Załoga Verstratena i Picarda z łatwością ukończyła maraton i wygrała historyczny wyścig, lądując w Hiszpanii po pięciodniowym locie na dystansie pięciu tysięcy kilometrów.

Dla Picarda lot był nie tylko objawieniem, ale także nowym sposobem interakcji z naturą. Po 18 latach lotnictwa miał nowe marzenie – przelecieć cały świat bez silnika i steru, zdając się na wolę wiatru.

I marzenie się spełniło. Nawet jeśli nie za pierwszym razem. Sponsorami byli szwajcarski producent zegarków Breitling oraz Międzynarodowy Komitet Olimpijski. 12 stycznia 1997 roku, po trzech latach przygotowań, z lotniska w Szwajcarii wystartował balon o nazwie Breitling Orbiter, który z powodu problemów technicznych wylądował w ciągu sześciu godzin. Breitling Orbiter 2 wystartował w lutym 1998 roku, ale ponownie nie dotarł do celu. Tym razem do zatrzymania doszło w Birmie, po tym, jak władze chińskie odmówiły udostępnienia Picardowi korytarza powietrznego. Lot ten był najdłuższą podróżą balonem w historii (ponad dziewięć dni), ale cel nadal nie został osiągnięty.

Wreszcie trzeci balon opuścił Szwajcarię w marcu 1999 roku i po nieprzerwanym locie trwającym prawie 20 dni i przebyciu ponad 45 tysięcy kilometrów wylądował w Egipcie. Dzięki swojej bezprecedensowej podróży Piccard pobił siedem rekordów świata, zdobył kilka honorowych tytułów naukowych i znalazł się w encyklopediach wraz ze swoim słynnym ojcem i dziadkiem.

Breitling Orbiter 3 znajdował się w Smithsonian Air and Space Museum w Stanach Zjednoczonych, a Bertrand Piccard napisał kilka książek i stał się mile widzianym gościem na licznych wykładach i seminariach.

W 2003 roku niestrudzony Picard ogłosił nowe, jeszcze bardziej ambitne przedsięwzięcie, polegające na stworzeniu załogowego statku powietrznego samolot zasilany energią słoneczną zdolny latać po całym globie. Tak powstał projekt SłonecznyImpuls.

Partnerem Picarda i niezastąpionym dyrektorem generalnym firmy był szwajcarski pilot i biznesmen Andre Borschberg. Urodził się w Zurychu, ukończył studia inżynieryjne na Federalnym Instytucie Politechnicznym w Lozannie (EPFL), uzyskał dyplom z zarządzania w legendarnym Massachusetts Institute of Technology i od tego czasu zgromadził bogate doświadczenie jako założyciel i menadżer szerokiej gamy przedsiębiorstw projektowanie. Ponadto Andre od najmłodszych lat interesował się lotnictwem - studiował w szkole Szwajcarskich Sił Powietrznych i otrzymał kilkanaście licencji uprawniających do profesjonalnego latania samolotami i helikopterami wszystkich możliwych kategorii.

Borschberg przez pięć lat pracował w jednej z największych na świecie firm doradczych McKinsey, po czym założył własny fundusz venture capital, uruchomił dwie firmy z branży zaawansowanych technologii i założył fundację charytatywną.

W 2003 roku w Lozannie Picard i Borschberg przeprowadzili wstępne badania, które potwierdziły zasadniczą wykonalność inżynierską wdrożenia koncepcji Picarda. Obliczenia potwierdziły, że stworzyć samolot NA zasilany energią słoneczną teoretycznie możliwe. W listopadzie 2003 roku projekt został oficjalnie uruchomiony i rozpoczęto prace nad prototypem.

Od 2005 roku Królewski Instytut Meteorologii w Brukseli przeprowadza symulacje próbnych wirtualnych lotów modelu samolotu w warunkach rzeczywistych na lotniskach w Genewie i Zurychu. Głównym zadaniem było wyliczenie optymalnej trasy, gdyż przebywanie przez długi czas pod chmurami zasłaniającymi słońce, SAMOLOT SŁONECZNY nie móc. I wreszcie w 2007 roku rozpoczęła się produkcja samolotu.

W 2009 roku pierworodny HB-SIA był gotowy do lotów testowych. W procesie tworzenia projektu inżynierowie stanęli przed dwoma głównymi zadaniami. Należało zminimalizować wagę samolot , przy jednoczesnym osiągnięciu maksymalnej dostępności i wydajności mocy. Pierwszy cel udało się osiągnąć poprzez zastosowanie włókna węglowego, specjalnie zaprojektowanego „wypełnienia” oraz pozbycie się wszelkich zbędnych rzeczy. Przykładowo kokpit nie posiadał systemu ogrzewania, dlatego Borschberg musiał skorzystać ze specjalnego kombinezonu termicznego.

Tematem przewodnim, z oczywistych względów, stała się kwestia pozyskiwania, gromadzenia i optymalnego wykorzystania energii słonecznej. W typowe popołudnie na każdy metr kwadratowy powierzchni ziemi dociera około tysiąca watów, czyli 1,3 „konia mechanicznego ciepła”. Fotokomórki o powierzchni 200 metrów kwadratowych o sprawności 12% generują około 6 kilowatów energii. Czy to za dużo? Powiedzmy, że mniej więcej tyle samo mieli do dyspozycji legendarni bracia Wright w 1903 roku.

Powierzchnia skrzydła Pa SAMOLOT SŁONECZNY Zainstalowano ponad 12 tysięcy ogniw. Ich wydajność mogłaby być wyższa – na poziomie paneli zainstalowanych na ISS. Ale bardziej wydajne ogniwa mają również większą wagę. W stanie nieważkości nie odgrywa to żadnej roli (raczej podczas podnoszenia farm energetycznych na orbitę za pomocą kosmicznych „ciężarówek”). Jednakże SAMOLOT SŁONECZNY Picara musiał kontynuować lot w nocy, korzystając z energii zmagazynowanej w akumulatorach. I tutaj każdy dodatkowy kilogram odegrał kluczową rolę. Ogniwa słoneczne okazały się najcięższym elementem maszyny (100 kilogramów, czyli około jednej czwartej masy samolotu), dlatego optymalizacja tego stosunku stała się najtrudniejszym zadaniem dla zespołu inżynierów.

Wreszcie dalej SAMOLOT SŁONECZNY zainstalował unikalny system komputera pokładowego, który ocenia wszystkie parametry lotu i dostarcza niezbędnych informacji pilotowi i obsłudze naziemnej. W sumie inżynierowie SłonecznyImpuls W trakcie realizacji projektu powstało około 60 nowych rozwiązań technologicznych z zakresu materiałów i energii słonecznej.

W 2010 roku rozpoczęły się pierwsze i bardzo udane loty testowe, a już w lipcu Andre Borschberg odbył swój historyczny, całodobowy lot.

„Do rana akumulatory były nadal naładowane w około 10 procentach” – powiedział zainspirowany Borschberg. „To dla nas wspaniały i zupełnie nieoczekiwany wynik”. Nasz samolot jest wielkości samolotu pasażerskiego i waży tyle, co samochód, ale zużywa nie więcej energii niż motorower. To początek nowej ery, nie tylko w branży lotniczej. Pokazaliśmy potencjał energii odnawialnej: jeśli potrafimy z nią latać, możemy zrobić wiele innych rzeczy. Dzięki nowym technologiom możemy pozwolić sobie na utrzymanie zwykłego standardu życia, zużywając przy tym znacznie mniej energii. Przecież nadal jesteśmy zbyt zależni od silników spalinowych i cen surowców!”

HB-SIA– dane techniczne prototypu

• Wysokość lotu - 8500 m
• Maksymalna waga - 1600 kg
• Prędkość przelotowa – 70 km/h
• Minimalna prędkość - 35 km/h
• Rozpiętość skrzydeł - 63,4 m
• Powierzchnia skrzydła - 200 mkw
• Długość - 21,85 m
• Wysokość - 6,4 m
• Moc elektrowni - 4×7,35 kW
• Średnica śrub elektrowni wynosi 3,5 m
• Masa akumulatora - 400 kg
• Sprawność ogniw słonecznych (11 628 monokryształów) – 22,5%

Robi lotnictwo słoneczne przyszły? Oczywiście Borschberg obiecuje. W 1903 roku bracia Wright byli pewni, że przeprawa samolotem przez Atlantyk jest niemożliwa. A 25 lat później Charlesowi Lindberghowi udało się polecieć z Nowego Jorku do Paryża. Tyle samo lat zajęło stworzenie pierwszego samolotu pasażerskiego na 100 miejsc. Zespół Picarda i Borschberga jest dopiero na początku podróży, maksymalna prędkość działającego prototypu wynosi nie więcej niż 70 kilometrów na godzinę. Ale pierwszy krok został już zrobiony.

Jednak w SłonecznyImpuls już wiadomo, co będzie dalej. W latach 2012-2013 prototyp SAMOLOT SŁONECZNY HB-SIB, ze zmodernizowanym wyposażeniem i stałym ciśnieniem w kabinie, odbędzie pierwszą podróż dookoła świata na skrzydle solarnym. Rozpiętość powierzchni nośnej będzie wynosić około 80 metrów – więcej niż w jakimkolwiek nowoczesnym samolocie. Oczekuje się, że lot odbędzie się na wysokości 12 kilometrów. To prawda, że ​​​​nie będzie to ciągłe. Zmiana załogi składająca się z dwóch pilotów będzie wymagała pięciu lądowań. W końcu lot przy wciąż niskiej prędkości liniowej zajmie więcej niż trzy do czterech dni.

Tak czy inaczej, projekt Picarda napawa optymizmem. Być może za kilka dekad linie lotnicze w końcu przestaną powtarzać sakramentalną mantrę, że wkrótce „skończy się ropa”. Czy to się skończy? To świetnie. Będziemy latać nie na nafcie, ale na energii słonecznej!

Samoloty elektryczne, które latają wykorzystując energię światła słonecznego, to produkt jednoczęściowy. Każdy z nich jest wyjątkowy i powstaje przy prywatnych inwestycjach, a nie w celach wizerunkowych i badawczych, a nie z zamiarem wprowadzenia takiego egzemplarza do masowej produkcji. Być może najsłynniejsze projekty z zakresu aeronautyki słonecznej powstają obecnie w Szwajcarii - są to samoloty SolarImpuls I SolarStratos. Na pierwszym z nich Bertrand Piccard, wnuk wynalazcy balonu stratosferycznego, Auguste’a Piccarda, trzy lata temu okrążył świat. O SolarStratos„Poddasze” już tam jest – wraz z nim szwajcarscy piloci planują wznieść się w stratosferę. Latem 2018 roku amerykańska firma Bye Aerospace przeprowadziła testy rodziny samolotów StratoAirNet Solesa— zdaniem firmy taki samolot może być wykorzystywany do patroli wojskowych, mapowania oraz działań poszukiwawczo-ratowniczych. Rosyjski holding przemysłowy ROTEC postanowił nadążać za światowymi trendami i również rozpoczął prace nad samolotem „solarnym”. Projekt nazwano „Albatros”.

Co będzie latać?

Projekt Albatross składa się z dwóch etapów. Pierwszym z nich jest utworzenie i przetestowanie latającego laboratorium fotowoltaicznego, które podczas lotu będzie zbierać informacje na temat działania paneli słonecznych, urządzeń magazynujących energię i innych systemów. W drugim etapie powstanie właściwy samolot, na którym pilot w ciągu pięciu dni okrąży Ziemię, ani razu nie lądując.

Laboratorium latające to niemiecki zmotoryzowany dwumiejscowy szybowiec Stemme S12, wyposażony w ogniwa fotowoltaiczne, hybrydowy system magazynowania energii (superkondensator i akumulator litowo-jonowy) oraz sprzęt naukowy.

„Ze względu na to, że jest to laboratorium, potrzebowaliśmy bardzo wysokich parametrów aerodynamicznych, aby móc latać przez długi czas, a także wystarczającej przestrzeni na wyposażenie i możliwości wykonywania wysokich lotów. Dlatego wybrano samolot, który łączy w sobie te cechy” – mówi Michaił Lifshits, Prezes Zarządu ROTEC JSC, szef projektu Albatross, pilot. — Jakość aerodynamiczna tego szybowca 1-53 jest obecnie najlepsza na świecie. Wyposażenie – urządzenia obciążające, systemy pomiarowe, pozycjonujące – umieszczone jest w tylnej komorze. Wszystko, co wiąże się z nauką i pomiarami, odbywa się w Rosji. Platforma testowa jest niemiecka.

Evgenia Szczerbina / Chrdk.

Wydajność aerodynamiczną można z grubsza traktować jako odległość, jaką statek powietrzny może pokonać w spokojnym otoczeniu, samodzielnie szybując. Jego wartość 1-53 oznacza, że ​​samolot może przelecieć 53 kilometry z wysokości jednego kilometra, stopniowo opadając. Na przykład albatros, który potrafi łapać ciepłe, wznoszące się prądy powietrza i dzięki nim wznosić się przez długi czas nad powierzchnią oceanu, ma współczynnik siły nośnej do oporu na poziomie 1-20 - większy niż większość samolotów. Tylko niektóre bombowce i specjalnie zaprojektowane szybowce mogą szybować dłużej niż albatros, taki jak Voyager, który wykonał pierwszy lot dookoła Ziemi bez międzylądowania i tankowania.

Według Lifshitsa, mimo że projektanci Albatross biorą pod uwagę światowe doświadczenia w lataniu samolotami elektrycznymi, nadal nie dysponowali wiarygodnymi danymi na temat tego, jak moduły fotowoltaiczne i urządzenia magazynujące energię zachowują się przy różnym oświetleniu, na różnych wysokościach i w różnych warunkach. warunki klimatyczne, dlatego pojawiła się potrzeba latającego laboratorium.

— Istnieją ośrodki naukowo-praktyczne w Petersburgu, Władywostoku, Moskwie, ale tam elementy fotowoltaiki są zlokalizowane na ziemi. Ale ile zbierzemy przy różnych kątach natarcia, przy różnych pozycjach słońca, na różnych szerokościach geograficznych i wysokościach, przy różnych powierzchniach, o różnych porach dnia? Zasadniczo nie ma systemowej odpowiedzi. A żeby poprawnie zaprojektować samolot trzeba mieć podstawy obliczeniowe. Dlatego zaprojektowaliśmy latające laboratorium. To pierwszy etap projektu i już jest wyjątkowy, bo nigdy na świecie nie przeprowadzono badań tak wysokiej jakości” – mówi Lifshitz.

Moduły słoneczne do samolotu wyprodukuje rosyjska grupa firm Poziom. Ich skuteczność - 22,5% - nie jest tak wysoka, jak np SolarStratos(24,6%), ale wyższą od sprawności konwencjonalnych monokrystalicznych akumulatorów krzemowych (do 20%). Jednak według Lifshitza znacznie ważniejsza dla lotu jest wydajność w ciągu dnia i zdolność komórek do działania w świetle rozproszonym, ponieważ zapewnienie bezpośredniego światła słonecznego jest dość problematyczne. Albatross nie będzie wykorzystywał konwencjonalnych fotokomórek monokrzemowych, jakie wykorzystuje się w elektrowniach słonecznych, lecz ogniwa heterozłączowe, które są bardziej wydajne i zdolne do pracy w świetle rozproszonym. Podobne fotokomórki półprzewodnikowe wykorzystuje się przy projektowaniu statków kosmicznych.

Moduły słoneczne są przymocowane zarówno do górnej, jak i dolnej powierzchni skrzydła szybowca laboratoryjnego, aby zbierać światło słoneczne odbite od powierzchni Ziemi. Wygląd przyszłego samolotu zależy od zgromadzonych danych, ale już jest jasne, że potrzebuje skrzydeł o dużej powierzchni. Przybliżona rozpiętość skrzydeł samolotu, która na razie istnieje tylko na papierze, wynosi 30 metrów.

Jak będzie latać?

Laboratorium fotowoltaiki przechodzi obecnie szereg testów: loty odbyły się już w rejonie lotniska Severka w obwodzie moskiewskim, ale planowane są także loty po całej Rosji. A w styczniu 2019 r. rozpocznie się projektowanie samego samolotu „Albatros”. Autorzy zamierzają zaangażować w rozwój silnika projektantów z Australii i Wielkiej Brytanii. Albatros wystartuje w 2020 roku, a jego pilotem będzie słynny rosyjski podróżnik Fiodor Konyuchow. Obecnie szkoli się i studiuje na pilota szybowca i małego samolotu na Białorusi.

„Widzisz, mam 67 lat i wciąż się uczę” – śmieje się Konyuchow. — Do roku 2020, kiedy będę musiał lecieć Albatrosem, będę już miał wiele godzin lotu na konwencjonalnych samolotach. Znam niebo, latałem balonem po całym świecie.

Rosyjski „słoneczny” samolot wykona lot dookoła świata na wysokości lotu konwencjonalnych samolotów pasażerskich – około 11 kilometrów. Prędkość samolotu wyniesie około 200-220 kilometrów na godzinę.

„Na wysokości wiatr wieje odpowiednio 300 kilometrów na godzinę, a nasza prędkość wynosi 200 kilometrów na godzinę – będziemy więc poruszać się z prędkością około 500 kilometrów na godzinę” – argumentuje podróżnik.

Konyukhov zebrał dane dotyczące zachowania wiatru na różnych wysokościach podczas swojej podróży dookoła Ziemi balonem na ogrzane powietrze - posłużą one również do obliczenia lotu Albatrosa.

Zakłada się, że w dzień samolot osiągnie maksymalną wysokość, a w nocy przeleci kilkaset kilometrów, osiągając nad ranem 8-10 kilometrów nad poziomem morza. Duża wysokość do lotu jest konieczna nie tylko ze względu na silny wiatr, ale także dlatego, że na takiej wysokości nie występują burze. Złapanie się w chmury burzowe jest bardzo niebezpieczne.

— Kiedy leciałem balonem na ogrzane powietrze, miałem następującą postawę: „W nocy należy widzieć gwiazdy, w dzień należy widzieć słońce. Jeśli nie widzisz, spadasz” – mówi Konyuchow.

Trenuje także, aby przetrwać pięć dni w bliskim ruchu w małej kabinie samolotu. Autopilot pozwoli Ci wytrącić się z równowagi i zrelaksować. Podróżny będzie miał także specjalną dietę płynną, lekką i zbilansowaną. W przypadku ewakuacji cały samolot zostanie opuszczony na spadochronie.

Zdjęcie dzięki uprzejmości serwisu prasowego Fundacji Skołkowo

Planuje się, że lot odbędzie się na półkuli południowej, ponieważ na półkuli północnej jest zbyt dużo lądu, a zatem krajów, z którymi konieczne byłoby negocjowanie lotu w ich przestrzeni powietrznej, a to jest trudne. Zatem przez większość czasu pod skrzydłem Albatrosa będzie ocean. Teraz autorzy projektu negocjują z rządem Australii przelot nad nim, a Albatros będzie latał także nad Nową Zelandią, Chile, Argentyną, Brazylią i RPA.

Również w 2020 roku samolot SolarStratos odbędzie także swój pierwszy lot. Jednak według Lifshitza projekty te nie mają konkurencji. Szwajcarzy planują wznieść się na maksymalną wysokość 25 kilometrów, a lot będzie trwał zaledwie kilka godzin. Aby ułatwić projektowanie, kabina samolotu nie będzie pod ciśnieniem, dlatego pilot spędzi te godziny w skafandrze kosmicznym, nad którym, nawiasem mówiąc, pracuje rosyjska firma Zvezda. Albatros będzie latał przez pięć dni, a pilot pozostanie w kabinie ciśnieniowej bez skafandra kosmicznego.

Dlaczego będzie latać?

Według Michaiła Lifshitsa dla ROTEC w projekcie Albatross ważny jest nie element finansowy, ale raczej element badawczy.

— Widać, że nie jesteśmy pierwszymi, którzy podjęli się takiego projektu. Przyjrzeliśmy się uważnie temu, co dzieje się na świecie, począwszy od Picarda, który latał po całym świecie. Zajęło mu to dwa lata, 17 lądowań, z których każde wiązało się z naprawą samolotu. Potem były próby. Wiemy o tych projektach i ze wszystkimi w takim czy innym stopniu się przyjaźnimy. Pierwszą rzeczą, którą postanowiliśmy zrobić, było wzięcie pod uwagę ich błędów. Nie tyle błędów, co próba uczynienia projektu bardziej aplikacyjnym, technicznym, naukowym” – mówi pilot.

Według niego nikomu nie jest potrzebna masowa produkcja załogowych „słonecznych” samolotów, które będą w stanie okrążyć Ziemię na raz. Z komercyjnego punktu widzenia bezzałogowe statki powietrzne zasilane energią słoneczną są bardziej obiecujące.

— Obecnie istnieje wiele projektów satelitów atmosferycznych i stratosferycznych zasilanych energią słoneczną, ale na razie realizują one jedynie siebie. Staramy się stworzyć pełnoprawny samolot o jak największej ładowności” – wyjaśnia Lifshitz.

„Ponadto za pomocą takiego urządzenia będzie można przetestować niektóre technologie z zakresu urządzeń magazynujących energię, ogniw paliwowych, nowych powłok i materiałów” – dodaje Oleg Dubnov, wiceprezes, dyrektor wykonawczy klastra energii wydajne technologie Fundacji Skołkowo.

Twórcy Albatrossa mają także nadzieję, że powodzenie projektu podniesie prestiż kraju i pobudzi rozwój lotnictwa bezpaliwowego. Oczekują, że w przyszłości autonomiczne samoloty zastąpią satelity w wielu gałęziach przemysłu, a także będą mogły służyć do monitorowania powierzchni oceanów, lasów i pól uprawnych.

„Te loty i rozwiązania pokażą, ile energii słonecznej można teraz wykorzystać, czy nadszedł na to czas i czy technologie osiągnęły taki poziom rozwoju, kiedy jest to możliwe” – mówi Dubnov.