Bildekreditt: ESA
ESAs teknologioverføringsprogram skal levere moderne teknologier som hjelper eventyreren Bertrand Piccards flyvning rundt om i verden i et enkeltpilots solcelledrevet fly, som den ultimate demonstrasjonen av potensialet for forurensningsfri flyging.
Tilbake i 1999 var Piccard og co-pilot Brian Jones de første menneskene som ballong over hele verden uten stopp. Piccard har nå lansert Solar Impulse for å gjenta sin globale omseiling, denne gangen i et forurensningsfritt solcelledrevet fly.
Dette ambisiøse prosjektet presenteres på den 32. internasjonale utstillingen for oppfinnelser, nye teknikker og produkter som åpnes i Genève, Sveits, denne uken.
Det foreslåtte flyet ligner en glider, men med en mammut 70 meter vingespenn, som overstiger den for en Boeing 747. Fullstendig dekket av solceller og utstyrt med muligens to bakmonterte propelmotorer, vil flyet være i stand til uassistert start og vil bære de nødvendige batteriene for nattflyging.
Flere domener er allerede identifisert der europeisk romkompetanse kan gi ledende teknologier: de inkluderer batterier og solceller, energiledelsessystemer, ultralette komposittstrukturer og overvåkningssystemer for å kontrollere pilotens helse.
Himmelen er grensen for bærekraftig utvikling
For Solar Impulse-prosjektet er Piccard igjen sammen med Brian Jones, hans co-pilot ombord den rekordstore Breitling Orbiter 3-ballongen for fem år siden. Han har utnevnt ingeniør og pilot Andr? Borschberg som prosjektleder og tredje pilot av teamet.
"Utfordringen denne gangen er å påvirke historien til lufttransport ved å utnytte nye teknologier som tilfredsstiller kravene fra vår tid til bærekraftig utvikling og bruk av bare fornybare energiformer," forklarer Piccard.
ESAs teknologioverføringsprogram gir teknologisk støtte mens Swiss Swiss Institute of Technology (EPFL) i Lausanne er den "offisielle vitenskapelige rådgiveren" for prosjektet.
"Den viktigste energikilden på satellittene våre er Solen, som for Piccards fly," sier Pierre Brisson, leder for ESAs teknologioverføringsprogram. "Vi har utviklet noen av verdens beste solceller og avanserte energilagrings- og strømstyringssystemer, alle viktige teknologier ombord i romfartøyet vårt. De vil være et godt utgangspunkt for Piccards innsats. "
EPFL-instituttet har nettopp fullført en mulighetsstudie for prosjektet som analyserer eksisterende teknologier. Yves Perriard, direktør for EPFL Integrated Actuators Laboratory og en av studiens ledende forskere, bekreftet: "Vi vet at det er mulig å lage en struktur fullstendig drevet av solen." EPFL var et åpenbart valg for denne studien. Instituttet gjennomførte den termodynamiske forskningen for den vellykkede Piccard-Jones 1999 ballongflukten og er den offisielle vitenskapelige rådgiveren for det sveitsiske Alinghi-seilingsteamet, nåværende innehaver av American Cup.
100% solenergi i 10 km høyde og flyr døgnet rundt
Solar Impuls solcelledrevne fly må holde seg over skyene for å fange opp alt tilgjengelig sollys, i en høyde på 10 000 til 11 000 meter, der temperaturen er rundt 55 ° C.
Cockpiten må kanskje presses under lengre oppdrag, og konstruksjonen vil kreve bruk av de nyeste teknologiene innen ultralette materialer. Den viktigste utfordringen vil være å bygge det store flyet med en veldig lett struktur som er i stand til å bære nok batterier for nattflyging.
De elektriske kravene utgjør en annen nøkkelingeniørutfordring? hvordan lagre tilstrekkelig solkraft i løpet av dagen for å fortsette flyturen gjennom hele natten.
Perriard forklarer: "Det er virkelig en krig mot alle tapene i kraftsystemet fra solceller til motorene."
EPFL-studien sier at nåværende lithium-ion-batterier utenfor hylla gir i underkant av 200 wattimer per kilogram (Wh / kg), nok til å støtte et enkeltpilotfly, mens en to-pilot-løsning vil kreve en kapasitet på minst 300 Wh / kg.
Planen er å designe og konstruere de første prototypeflyene i 2004-2005, med første testflyging i 2006. Neste trinn er å fullføre nattflyvninger i 2007, opprinnelig minst 36 timer inkludert en hel natt. Fra da av skal flygelengden økes. Det vil være nødvendig med innovative løsninger for å lagre nødvendig mat og vann, samtidig som du reduserer vekten til et minimum? kjente problemer for ESA-ingeniører som designer romoppdrag.
Når vil Solar Impulse fly rundt i verden, uten stopp? "Det er planlagt å krysse Atlanterhavet i 2008 og fly rundt i verden med stopp-over i 2009," sier Andr? Borschberg, "Å fly rundt non-stop avhenger veldig av hvor raskt vi vil ha høyere energitetthetsbatterier? Men ikke før 2009."
Originalkilde: ESA News Release
