понедельник, 16 апреля 2012 г.

Электросамолёт на солнечных батареях удвоил дальность полёта

Электросамолёт на солнечных батареях удвоил дальность полётаПрошлым летом германская компания PC-Aero представила одноместный электросамолёт Elektra One, имевший дальность до 480 км; из 300 кг его полной массы 100 кг приходилось на аккумуляторы. Новая модель — Elektra One Solar, которую производитель покажет 18 апреля на AERO-2012, получила солнечные батареи на крыльях и оперении, достигнув при этом дальности в 1 080 км.

Впервые электросамолёт, пригодный к массовому выпуску, может похвалиться такими показателями.

Elektra One образца 2011 года — очень небольшой самолёт, обладающий для своей массы немалым размахом крыльев — 8,6 м. Да и их площадь — 6,4 м² — довольно велика; она даёт удельную нагрузку на крыло в районе биплана У-2 ВС. Но необычнее всего не это, и даже не вес пустой машины (180 кг, из которых половина — литий-полимерные аккумуляторы, общей ёмкостью 26 кВт•ч), и не небольшая полезная нагрузка в 100 кг. Самое удивительное — мощность электродвигателя, более похожая на мощность мотопланера: всего 16 кВт, на уровне мотоциклетного мотора. А это значит, что энерговооружённость даже бюджетного автомобиля превосходит энерговооружённость нового электросамолёта.

Максимальная скорость Elektra One невысока — 161 км/ч, такой же заявляется и крейсерская, но и этого было очень трудно добиться, имея мотор, уступающий «горбатому» «Запорожцу». Чтобы достичь при этом приемлемых взлётно-посадочных характеристик, формы самолёта долго «вылизывали». Поработали и над массой: для её экономии шасси сделано двухколёсным и убирающимся, что для лёгких ЛА с человеком на борту нетипично (обычно его оставляют неубранным в обтекателях для удешевления конструкции и повышения надёжности). Кабина пилота (он же единственный пассажир) выполнена обжатой почти как у Bf.109, больше похожей на кокпит истребителя. Естественно, весь фюзеляж пластиковый: самые нагруженные элементы — из углепластика, менее ответственные — из стеклопластиков. Пропеллер выбран не просто экономичным, а ещё и малошумным. При 1 400 оборотах в минуту на крейсерском режиме самолёт декларируется как впятеро менее шумный, чем одноместные «одноклассники», во что нетрудно поверить, учитывая отсутствие шума ДВС.

Дальность первоначальной модели (2011 года) составляла всего 480 км при благоприятных ветровых условиях. С одной стороны, это лишь 5,4 кВт•ч на 100 км, что в несколько раз меньше, чем у обычного электромобиля (!) типа Mitsubishi MiEV, едущего на куда меньшей скорости. С другой стороны, для самолёта это не много и при не слишком развитой аэродромной сети не очень практично. Однако установка на несущие плоскости тонких и лёгких солнечных батарей позволила подзаряжать литий-полимерные аккумуляторы (которые также были заменены на более высокопроизводительные) в полёте и удвоить дальность, доведя её до 1 080 км, или шести часов полёта.

Это знаковое превышение 1 000 км позволит эксплуатировать самолёт в местах с не слишком многочисленными аэродромами и даст лётчику в случае неблагоприятных погодных условий в принимающем аэропорту возможность перенацелиться на другую ВПП. Разумеется, достижение не стоит переоценивать: такое возможно лишь в светлое время, причём не в пасмурный зимний день. Однако простой взгляд на новый Elektra One показывает, что резервы к совершенствованию остаются: стёкла кабины и значительная часть поверхности не имеют пока фотоэлементов.

Конечно, питание от Солнца потребовало установки инвертора, что несколько увеличило стоимость и вес самолёта. Если в 2011 году производитель говорил о $140 тыс., то сейчас машина оценивается в $145 тыс. Однако отсутствие необходимости покупать бензин и даже электричество (при не слишком частых полётах) существенно уменьшают операционные расходы. Так, обычная углепластиковая Cessna Corvails с ДВС, о которой мы недавно писали, имеет совокупную стоимость километра пути 68,5 цента США, а Elektra One — всего 0,2 евро (при германских ценах на электричество). Конечно, Cessna Corvails четырёхместная, значительно более скоростная машина, с куда большей дальностью. И всё же аппараты такого рода делают восемь десятилетий, а электросамолёты пока совершают первые шаги. Так что дадим им чуть-чуть времени: продукция братьев Райт тоже во многом уступала современным ей дирижаблям.

Читатель, несомненно, интересуется, что означали наши провокационные утверждения об отсутствии необходимости покупать электричество для «заправки» электросамолёта. Нет, закон сохранения энергии, как и тягловые белки в колёсах, не пострадал: производитель обещает включить в цену транспортируемый ангар с солнечными батареями на крыше. Во время стоянки самолёт накапливает энергию от солнечных батарей, общая площадь которых 20 м², и при значительных простоях между полётами способен даже обеспечить полную зарядку аккумуляторов. По заявлению разработчика, в условиях Германии этих фотоэлементов площадью с комнату достаточно, чтобы пролететь 48 000 км в год, чему, конечно, мы рекомендовали бы верить только после покупки и годичной эксплуатации электросамолёта. Вот видео полёта одной из первых версий гелиоэлектрического Elektra One:

К сожалению, пока проект находится на стадии прототипа, и многие данные, представляющие живой интерес, не сообщаются. Сертификация по германским правилам на UL-класс, предположительно, пройдёт в этом году. PC-Aero уже объявила о желании создать целую линейку таких электросамолётов, включая двухместные и — куда же без них — беспилотные версии, причём последние обещаются с неограниченной дальностью дневного полёта.

Подготовлено по материалам Inhabitat.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Подтверждена генетическая предрасположенность к раку лёгкого
Предыдущие исследования показывали, что азиаты с раком лёгкого чаще прочих являются носителями мутаций рецептора эпидермального фактора роста. Более того, жители Азии с этим онконедугом гораздо реже оказываются курильщиками по сравнению с европейцами с тем же диагнозом. Специалисты из Международной ассоциации исследований рака лёгкого решили углубиться в эту тему и изучить генетические факторы и...
  (читать дальше)

Как тень заставляет растения вытягиваться
Учёные описали сигнальную цепь, связывающую световые рецепторы растения с гормонами роста. Растение всегда точно определяет, сколько света может получить. Если ему нравится свет, а расти приходится в тени, его побеги удлиняются, чтобы дотянуться до света. Если же от тени так и не удалось избавиться, растение начинает раньше цвести, то есть раньше образуются и семена. Раннее цветение помогает обе...
  (читать дальше)

Разработан новый класс адгезионных материалов
Мидии — большие специалисты по прилипанию практически к любым поверхностям, встречающимся на морском дне. Исследователи из Института исследования полимеров им. Макса Планка (Германия), вдохновлённые выдающимися свойствами адгезионных белков мидий, разработали новый адгезионный материал, который ко всему прочему (как сообщается в статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie) способен отстават...
  (читать дальше)

Разработана новая система видео-конференц-связи
Японская корпорация Nippon Telegraph and Telephone (NTT) продемонстрировала систему видео-конференц-связи MM-Space, создающую эффект присутствия пользователей. Исследователи считают, что при проведении встреч в реальной жизни большое значение имеет различная невербальная информация: направление взгляда, мимика, жестикуляция и пр. Система MM-Space разрабатывалась таким образом, чтобы позволить уч...
  (читать дальше)

Лекарство от облысения может негативно влиять на потенцию
Два препарата фармацевтической компании Merck получат этикетки, предупреждающие о потенциальных побочных эффектах, которые сохраняются даже после того, как пациент прекращает принимать лекарства. Решение принято Управлением США по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA). Речь идёт о Propecia (борется с облысением по мужскому типу) и Proscar (лечит увеличенную предстател...
  (читать дальше)

Учёные раскрутили ротор молекулярной машины, применив «протонную смазку»
Занимаясь конструированием самых малых из возможных машин, исследователи добились большего успеха в создании молекулярных тормозов, чем ускорителей. И вот научная группа из Университета Южной Каролины наконец-то показала, где находится «молекулярная педаль газа». Как следует из публикации, появившейся в Journal of the American Chemical Society, для успешного раскручивания молекулярного ротора до...
  (читать дальше)

Белые крыши и дороги охладят Землю и уменьшат наши счета за электричество
Согласно исследованиям учёных под руководством профессора Хашема Акбари из Университета Конкордии (Канада), перекрыв крыши и дороги светлым материалом, мы существенно снизим температуру земного шара, а также сократим расходы на кондиционирование зданий. Использовав специально разработанную ими климатическую модель, учёные выяснили, что замена такого рода увеличит общее альбедо городских территор...
  (читать дальше)

Разработан новый дизайн наночастиц для биологических методов визуализации
Свет, испускаемый люминесцентными частицами, обычно обладает меньшей энергией, чем тот, который был ими абсорбирован. Однако некоторые области применения люминесцентных наночастиц, например визуализация (имиджинг), требуют, чтобы излучаемый свет характеризовался более высокой энергией фотонов, чем свет поглощённый. Но такое преобразование света с повышением его частоты (ап-конверсия) наблюдается т...
  (читать дальше)

Посещаемость соцсети Google+ растёт
По оценкам Experian Hitwise, посещаемость социальной сети Google+ американскими пользователями в марте превысила 61 млн визитов, что на 27% больше по сравнению с февралём. Сервис Google+ был запущен в конце июня 2011 года. По подсчётам, к середине июля число подписчиков соцсети перевалило за 10 млн; в начале августа была взята отметка в 20 млн. К середине октября аудитория Google+ достигла 40 мл...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)