Автономна авіація

З моменту впровадження сонячних джерел енергії в життя людства, багато допитливі намагалися, і намагаються постійно застосувати такий вид енергії в усіх галузях життєдіяльності, де потрібно безкоштовна енергія. Почавши свій розвиток самохідних пристроїв зі створення іграшкових прототипів, конструктори втілили в життя такі ідеї як автомобіль і літак на сонячних батареях.

Від ідеї до втілення

В який саме момент почалися розробки літальних апаратів стверджувати важко. Створення і вдосконалення будь-яких автономних рухомих пристроїв відбувалося постійно, з винаходом сонячних батарей. На початкових періодах виглядало це звичайно дещо безглуздо, так як в той час не було технологій дозволяють зробити світлові модулі гнучким і обтічними.

В автомобілі на альтернативному джерелі живлення можна використовувати окремі модулі, не боячись порушити аеродинаміку, але в авіації цей параметр один з найнеобхідніших, і чим він кращий, тим менше енергії буде витрачено на політ. З появою можливості створювати більш гнучкі та потужні сонячні моделі, почалося створення дослідних зразків безпілотних літальних апаратів.

У 1974 році з`явився перший безпілотник на базі сонячної енергії. Кремнієві батареї в такому апараті були розміщені на верхніх площинах крил. Потужність апарату залишала бажати кращого, але це був виключно дослідний зразок, і його призначення було підтвердити або спростувати можливість польоту на сонячній енергії.

Переваги сонячного палива

Літальний апарат блискуче впорався з поставленим завданням, і в 1980 році успішно стартував перший пілотований літак на сонячних батареях. Маса літаючого апарата порівняно невелика для такої конструкції. Зате запас ходу для подібних літаків досить великий, близько 1000 кілометрів. Але на цьому плюси подібних винаходів не закінчуються.

Позитивні моменти можна згрупувати в такі пункти:

• теоретичний нескінченний запас ходу,
• економія на безкоштовному паливі,
• відсутність шкідливих викидів в атмосферу,
• відсутність загрози загоряння від авіаційного палива,
• зниження маси літака за рахунок відсутності рідкого палива.

З усіх перерахованих пунктів, основними є - тривалість польоту і економія на рідкому паливі. Застосування сонячних технологій дозволять значно знизити вартість перельотів.

На жаль потужності нинішніх модулів, мало для підняття в повітря важких пасажирських літаків.

Причина криється в низькому ККД батарей.

Саме за це причини, поки що неможливо створити вертоліт на сонячних батареях. Площа поверхні вертольота набагато менше площі крил будь-якого літака. А так як підйомна сила розвивається двигуном, і гвинтом вертольота необхідна величезна, сонячні модулі не справляються з виробленням такої кількості енергії. Тому, поки ККД альтернативних джерел не підніметься на належний рівень, вертоліт на сонячних батареях, так і залишиться нездійсненною мрією багатьох конструкторів.

Літаючі апарати на базі сонячної енергії, часто застосовуються в іграшках і забавних винаходи. Наприклад, створення дитячих вертольотів або метеликів на сонячній енергії. Цікавим винаходом, які користуються останнім часом популярністю, стала літаюча метелик на сонячній батареї. Конструкція дозволяє механічному комасі мимовільно пурхати навколо штучного квітки, відгукуючись на будь-яка зміна потужності освітлення, і регулювати залежно від цього свою швидкість.

В даний час літаюча метелик з сонячним модулем є закінченим винаходом, так само як і іграшкові вертольоти на автономних джерелах живлення. На жаль, сказати подібне про дорослі аналоги поки не можливо. Дуже багато не доопрацювань і не до кінця продуманих елементів, серед яких виділяється головний фактор повільного розвитку - це низький ККД світлових батарей, що без сумніву значно гальмує розвиток цього напрямку в авіації.