Цивилизация
На военном аэродроме, расположенном в горном швейцарском городке Пайерн, состоялась презентация второго самолета на солнечных батареях, способного летать круглые сутки — Solar Impulse 2 (SI2). В презентации приняли участие представители компаний, участвовавших в разработке новой модели (Bayer MaterialScience, Solvay и другие ), а также бессменные пилоты и руководители Solar Impulse — Бертран Пикар и Андре Борщберг.
Пикар, психиатр по образованию, считается первым человеком, совершившим беспосадочный полет вокруг Земли на воздушном шаре. В 1999 году за 19 дней и 21 час он преодолел 45 755 км. Именно Пикар является основателем и главой проекта Solar Impulse. Его дед был ученым и воздухоплавателем, а отец — энтузиастом в области аквалангистки и большим другом Жака Ива Кусто.
Что касается второго пилота, Андре Борщберга, то он инженер и выпускник Массачусетского технологического института. Кроме этого, Борщберг умеет управлять самолетами и вертолетами. В проекте Solar Impulse он занимает должность главного исполнительного директора, а также руководит целой командой, в которую входят почти 90 человек — 30 инженеров, 25 техников, а также 22 человека, занимающихся поддержкой пилотов и наблюдением за полетом с Земли.
Предполагается, что в 2015 году они совершат на Solar Impulse перелет вокруг Земли, который будет включать всего лишь пять посадок, вызванных необходимостью отдыха для пилотов: SI2, как и предыдущая модель — SIA, может совершать перелеты в любое время суток.
Пилотам предстоит преодолеть примерно 35 тыс. км. Предполагается, что полет начнется в марте — это сделано для того, чтобы избежать сезона индийских муссонов: серьезную опасность для самолета представляет именно сильный ветер.
История проекта Solar Impulse началась в 1999 году, когда Бертран Пикар впервые подумал о создании самолета, которому для полета не требовалось бы топливо. Однако приступить к реализации проекта удалось лишь спустя четыре года, в 2003 году, когда он заручился поддержкой Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) — одного из лучших технических университетов в Европе.
К 2009 году Пикару удалось сколотить команду, состоявшую из 50 ученых, а также из 100 человек, которые им ассистировали. В этом же году состоялся и первый полет прототипа Solar Impulse HB-SIА.
Примечательно, что самолет, весивший около 1,6 т, мог развивать скорость до 70 км/ч и лететь на высоте до 8,5 км.
Обеспечивать перелеты и днем, и ночью могли 11 628 монокристаллов солнечных батарей, большинство из которых были встроены в крылья самолета. Вскоре состоялся и первый ночной полет прототипа, а затем и межконтинентальное путешествие из столицы Франции Парижа в марокканскую столицу Рабат. Лебединой песней первого Solar Impulse стал перелет через США.
Как и предыдущая модель, SI2 рассчитан на одного пилота, поэтому летать Пикар и Борщберг будут по очереди. Размах крыльев Solar Impulse составляет 72 м, что даже больше, чем у Boeing 747, а вес — 2,3 т.
Примечательно, что кокпит самолета, разработанный компанией Bayer и объем которого составляет 3,8 куб. м, сохраняет тепло, что предоставляет пилотам максимально комфортные условия. Более того, он обеспечивает превосходную изоляцию, что позволяет выдержать перепады температур.
По словам Бернда Роте, руководителя группы Bayer MaterialScience в рамках проекта Solar Impulse, самолет представляет собой «летающую лабораторию».
«Практически все использованные в SI2 технологии не имеют аналогов и применяются впервые. А полет самолета позволит нам увидеть все их плюсы и минусы, уточнить варианты внедрения их в быт. Так, полиуретановая пена, из которой сделан кокпит — отличный изоляционный материал, ее можно и нужно применять при создании холодильников. А углеводородные волокна уже активно внедряют в автомобили», — добавил Роте.
«Новый кокпит позволил нам вспомнить о комфорте. Раньше мы могли лететь день и ночь, но у нас не было ни туалета, ни автопилота. Теперь же здесь можно даже делать зарядку и отдыхать. Более того, использованные при его строительстве материалы экологически чистые, а еще сохраняют тепло, благодаря чему мы (пилоты. — «Газета.Ru») больше не страдаем от холода (как раньше. — «Газета.Ru»): температура составляет минус 10 градусов, в то время как снаружи она достигает минус 40 градусов. Еще у нас есть подогрев пола — ноги надо держать в тепле», — рассказал корреспонденту «Газета.Ru» Бертран Пикар.
По словам Пикара, на разработку Solar Impulse его вдохновили люди, окружавшие его на протяжении жизни.
«В детстве я был знаком почти со всеми американскими астронавтами. Как-то дедушка взял меня на рыбалку с Вернером фон Брауном — человеком, отправившим людей на Луну! А однажды вживую наблюдал за запуском на мыса Канаверал», — резюмировал Пикар.
В то же время он интеллигентно ушел от ответа на вопрос финского журналиста, в течение нескольких минут тщетно пытавшегося узнать, каково было летать на предыдущей модели самолета, на которой отсутствовал туалет.
Возвращаясь к SI2, стоит отметить, что на самолете установлены монокристаллы кремния, КПД которых равен 23%, а толщина составляет всего 135 микрометров. Общая площадь солнечных батарей составляет 270 кв. м, а в день они преобразуют целых 18 киловатт-часов солнечной энергии. Стоит отметить, что солнечные батареи защищает специальная пленка толщиной 17 микрометров.
Крыло состоит из 144 нервюр (элементы поперечного силового набора каркаса крыла. — «Газета.Ru»). А сделано оно в виде сэндвич-панели из композитных материалов.
Создатели самолета отметили, что над аэродинамическими свойствами Solar Impulse работали вплоть до презентации машины.
Кроме того, SI2 способен подниматься на высоту 8,5 км. Это происходит в течение светлого времени суток — ночью самолет снижается до высоты 1,5 км и переходит в режим энергосбережения.
На крыле самолета находятся и полимерные литиевые батареи. Их плотность энергии (количество энергии на единицу объема. — «Газета.Ru») равняется 260 ватт-часов на 1 кг. Вес батарей составляет 633 кг — в целом четверть общей массы всего самолета.
Мощность самолета составляет 70 л.с., на нем оборудованы четыре винтовых бесщеточных бездатчиковых двигателя, мощность каждого — 17,5 л.с. Каждый из четырех пропеллеров совершает 525 оборотов в минуту. КПД этой системы равняется 94%, что также является рекордом.
Минимальная скорость самолета на максимальной высоте составляет 57 км/ч, а на уровне моря — 36 км/ч. Что касается максимальной скорости, в первом случае она равняется 90 км/ч, а во втором — 140 км/ч. Ночью на уровне моря самолет может лететь со скоростью 45 км/ч, а на максимальной — 75 км/ч.
Он состоит из композитных материалов — углеродного волокна и сотовых структур.
Специалистам удалось достичь невиданных прежде успехов — вес одного листа такого волокна составляет 25 г на 1 кв. м, что составляет треть от веса листа бумаги формата A4.
«Кругосветный перелет — испытание одновременно для тела и для духа. Но у нас на борту есть iPad с доступом в интернет посредством спутника. Так что скучать в любом случае не приходится — мы ведем твиттер, а также проводим конференции с помощью Hangouts», — рассказал корреспонденту «Газеты.Ru» Андре Борщберг.
Отвечая на вопрос о том, что станет самой тяжелой частью кругосветного перелета, Борщберг сказал, что сложнее всего будет пересечь Атлантический океан.
«Мы постоянно летим на восток, а погода преподносит неприятные сюрпризы. Конечно, в симуляторе мы опробовали все возможные погодные условия, но в жизни все гораздо серьезнее. И тут вся надежда на наш опыт и на всех техников, инженеров, которые помогали нам в создании Solar Impulse и которые будут день и ночь следить за нашим полетом с Земли», — резюмировал Борщберг
Ближайшие тренировочные и испытательные полеты Solar Impulse SI2 пройдут в Швейцарии в мае 2014 года.