Aurinkokunta

Aurinko tasot on kytketty sähköisesti mukaan aurinkokennojen ja sähkö- moottorit ja jotka ovat siis luokan sähköinen lentokoneita . Koska ne saavat energiansa yksinomaan auringon säteilystä , he eivät tarvitse fossiilisia polttoaineita eivätkä siksi aiheuta päästöjä (epäpuhtauspäästöjä) käytön aikana . Aurinkokoneet ovat erityisen tehokkaita suurilla korkeuksilla, missä maan ilmakehä heikentää auringonsäteilyä eikä pilvien varjostus ole mahdollista. Sinun on yhdistettävä akku ( akku ).

Ensimmäinen aurinkolentokone, Sunrise-I, nousi Kaliforniassa vuonna 1974 .

Mahdolliset käyttötarkoitukset

Tulevaisuudessa voidaan ajatella useita vastuualueita. Esimerkiksi miehittämättömiä aurinkokäyttöisiä lentokoneita on tarkoitus käyttää muun muassa. käytetään pitkäaikaisessa käytössä viestintäalustana , rajavalvonnassa, metsäpalojen valvonta- ja tuki-ilma- aluksena ja tarkan maanviljelyn yhteydessä .

Riippuen järjestelmän kestävyys osien ja auringonsäteily paikassa käytön, aurinko- lentokoneita voidaan käyttää jatkuvasti kuukausia tai vuosia, ja samalla toimivat juuri Sinulle korkeudella palvelun enimmäismäärän tavanomaisia ilma. Ne voisivat siis toimia halvemmalla täydennyksellä alemmille korkeuksille sijoitetuille satelliiteille . Toisin kuin satelliitit, aurinkokoneita voidaan siirtää vapaasti, eivätkä ne rajoitu tietylle kiertoradalle . Aurinkokäyttöisten suurikapasiteettisten lentokoneiden rakentaminen on kuitenkin epätodennäköistä, vaikka käytettävissä olisi erittäin tehokkaita aurinkokennoja, koska tällaisissa lentokoneissa ei ole riittävästi tilaa riittävästi aurinkokennoja varten.

Aurinkokone Helios

Esimerkkejä

Gossamer -pingviini

Gossamer -pingviini

Gossamer Penguin oli perustuu Gossamer Albatross lihas-powered lentokoneita . Ensimmäinen lento tehtiin 7. huhtikuuta 1980. Ensimmäinen aurinkokäyttöinen lento seurasi 18. toukokuuta 1980.

Solar Challenger

Solar Challenger oli aurinko lentokone Paul MacCready seurasta AeroVironment , joka oli rakennettu parannettu seuraaja Gossamer Penguin . Puhtaasti aurinkosähköllä toimiva kone lensi ensimmäisen kerran 6. marraskuuta 1980. 7. heinäkuuta 1981 Steve Ptacek lensi Corneille-en-Verinistä Pariisin läheltä RAF Manstonin ilmavoimien tukikohtaan Englantiin 262 kilometrin ennätyslennolla. Englanti Channel .

Icaré II

Icaré II

Icaré II on saksalainen Stuttgartin yliopiston aurinkolentokonehanke vuodesta 1996, 7. heinäkuuta 1996 Icaré voitti Ulmin kaupungin Berblinger -kilpailun .

Pathfinder (Plus) - Centurion - Helios

Pathfinder

Pathfinder

Pathfinder kehitettiin salaiselle ohjelmalle Yhdysvalloissa 1980 -luvun alussa. Muutaman lennon jälkeen havaittiin, että tekniikka ei vielä sopinut aurinkokäyttöisten lentojen päiviin. Tämän seurauksena Pathfinder mothballed. Vuonna 1993 ballististen ohjusten puolustusjärjestö valmisti sen uudelleen lentämään, ja vuonna 1994 se luovutettiin NASAlle sen ERAST -ohjelmaan ( Environmental Research Aircraft and Sensor Technology ), jonka tarkoituksena oli kehittää miehittämättömiä ilma -aluksia .

Syyskuun 11. päivänä 1995 aurinkokäyttöisten lentokoneiden ensimmäinen maailmanennätys saavutettiin, kun 12 tunnin lennon aikana saavutettiin 15240 metrin korkeus. Heinäkuun 7. päivänä 1997 tämä ennätys nostettiin 21 802 metriin. Se oli potkurikäyttöisten lentokoneiden ja aurinkolentokoneiden maailmanennätys. Vuonna 1998 Pathfinder Plus ilmestyi Pathfinderistä .

Pathfinder Plus

Tekniset tiedot:

  • Ulottuvuus: 29,5 m
  • Pituus: 3,6 m
  • Paino: 252 kg
  • Hyötykuorma: 45 kg
  • Nopeus: noin 27-32 km / h (17-20 mph )
  • Aurinkokennojen nimellisteho : 7,5 kW
  • Käyttö: 6 sähkömoottoria, enintään 1,5 kW
  • Valmistaja: AeroVironment, Inc., Monrovia (Kalifornia)

Sadanpäämies

Centurion on Pathfinder Plussan jatko -kehitys .

  • Siipiväli: 62,8 m (206 jalkaa)
  • 14 sähkömoottoria
  • Aurinkokennot, joiden teho on jopa 31 kW
  • Nopeus: noin 27–33 km / h (15–18 kn )
  • Rakentamisen alku: 10. helmikuuta 1997
  • Ensimmäinen lento: 10. marraskuuta 1998

Tammikuusta 1999 lähtien kone muutettiin Helios -prototyypiksi.

Helios

Helios

Nimetty auringon jumala samanniminen Kreikan mytologiassa , Helios oli miehittämätön pienkone kehittämä NASA ja kalifornialaisen AeroVironment . Tämän lentokoneen avulla oli mahdollista elokuun 14. päivänä 2001 Havaijin yli rikkoa ei-rakettikäyttöisten lentokoneiden maailmanennätys. Kun korkeus oli 29 524 metriä tasaisessa lennossa, melkein 25 vuotta vanha ennätys 25 929 metriä SR-71 Blackbird-vakoojakoneesta ylitettiin. Tämän tyyppisten lentokoneiden tulisi olla vaihtoehto satelliiteille tai niitä tulisi käyttää tutkimustehtävissä erittäin korkealla.

Ensimmäiset koelennot tehtiin syyskuussa 1999 akkukäytöllä. Myöhempi ennätyslento käytti vain aurinkoenergiaa, mikä selittää painotietojen alueen. Nousu kesti noin kuusi tuntia.

580 kg: n lentokoneessa oli 14 sähkömoottoria. Siipiväli oli 75,3 metriä, mikä on 10,9 metriä enemmän kuin Boeing 747-400.

Lähes 66 000 SunPowerin korkean suorituskyvyn aurinkokennoa , joiden hyötysuhde oli 22 prosenttia, asennettiin siiven pinnalle ja ne toimittivat 30 kW sähkötehoa täydellä auringon säteilyllä. Käytettyjen aurinkokennojen hinta oli vajaat 9 miljoonaa dollaria. Lennon nopeus oli noin 30-50 km / h.

Helios kaatui 26. kesäkuuta 2003 Havaijin lähellä Tyynellämerellä. NASA mainitsee onnettomuuden syyksi ongelman lentokoneen ohjauksessa ja siitä aiheutuvista rakenteellisista vaurioista.

Tekniset tiedot:

  • Ulottuvuus: 75,3 m
  • Pituus: 3,7 m
  • Paino: 600-929 kg
  • Nopeus: noin 30-43 km / h (19-27 mph), 274 km / h tai 170 mph huippukorkeudessa
  • Käyttö: 14 sähkömoottoria, enintään 1,5 kW

Solair

Solair I.

Solair I on saksalainen aurinkolentokonehanke vuodelta 1980, joka perustuu Canard 2FL -sarjan koneisiin . Sen on suunnitellut ja rakentanut Günther Rochelt .

Solair II

Solair II , Solair I: n seuraaja, aloitti vuonna 1996 hankkeena, jonka tavoitteena oli kehittää ja rakentaa aurinkokone, jonka hyötyarvo on korkeampi kuin edeltäjänsä. Se perustui purjelentokoneen rakentamiseen . Solair II: ssa on V-häntäyksikkö, jossa on potkuri jokaisen evien kärjessä. Lentokone valmistettiin puolikuorisena sandwich-rakenteena hunajakennosydämillä. Se voi käynnistyä itsestään ladatuilla akuilla . Suoralle lennolle tarvitaan 755 wattia käyttötehoa.

  • lentokone
    • Siipiväli: 20,00 m, siipipinta -ala: 17,00 m², rungon pituus: 6,12 m
    • Asennusmassa : 140 kg
    • Suurin lentomassa ( MTOW ): 230 kg
  • Aurinkogeneraattori
    • Aurinkokennot: 13,44 m² yksikiteisiä piikennoja
    • suurin hyötysuhde: 17,3%
    • suurin teho (säteily 500 W / m²): 1163 W
  • ajaa
    • Kehittäjä: Dipl.-Ing. Karl Friedel
    • 2 × kestomagneetti -tasavirtamoottori ja työntöpotkuri (halkaisija 1,46 m) takayksikössä
    • Nimellisjännite: 30 V kukin (sarjaan kytketyt moottorit)
    • suurin teho: 2 × 4500 W.
    • muutoksen jälkeen käytettiin 2 × 4 kW: n moottoreita, joissa oli 2-lapiset taitettavat potkurit (halkaisija 2 m) ja terän säätö
  • Paristot
    • Akkutyyppi: 54 kennoa sarjassa, 2–4 akkua rinnakkain, nimellisjännite: 65 V
    • Kapasiteetti: maks. 4 × 5,2 Ah = 20,8 Ah, varastoitava energia: maks. 1352 Wh

SolarWorld eOne

Ensimmäinen Alppien ylitys saavutettiin kesällä 2015 osana SolarWorldin ja PC-Aero GmbH: n yhteistyötä. Tyhjäpaino ilman paristoja on 120 kg, 11 kW: n akut muodostavat huomattavan osan 80 kg: n massasta. 100 kg: n hyötykuorma oli mahdollista.

Solar Impulse

Solar Impulse HB-SIA prototyypin ensimmäisen lennon yritykset 3. joulukuuta 2009 Dübendorf

Solar Impulse on Sveitsin Bertrand Piccard ja École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) tuli ensimmäinen aurinko lentokone loppuun täydellisen kiersi maailmaa. Se on ensimmäinen aurinkolentokone, joka lentää myös yön yli.

"Solar Impulse" -lentokone suoritti ensimmäisen koelennon 7. huhtikuuta 2010. Lento, jota ohjaa lentäjä Markus Scherdel, tapahtui Payerinen sotilaslentokentän ympärillä Sveitsin Vaudin kantonissa .

Ensimmäinen yölento tapahtui 8. heinäkuuta 2010. Yli 24 tunnin välilaskuttoman lennon jälkeen ”Solar Impulse” HB-SIA laskeutui Payernen sotilaslentokentälle, josta kone oli noussut edellisenä päivänä.

13. toukokuuta 2011 kansainvälinen aurinkolento Payernesta Brysseliin onnistui lopulta 12 tunnin 59 minuutin lennolla.

Kun ”Solar Impulse” 5. kesäkuuta 2012 18 tunnin lentomatka Madrid vuonna Espanja että Rabatissa vuonna Marokko oli ensimmäinen mannertenvälinen lennon lentokoneessa aurinkoenergialla.

Zephyr S.

Zephyr S on Airbusin suunnittelema aurinkolentokone, jonka paino on 75 kg ja siipien kärkiväli 25 metriä. Lentokone lähti ensimmäisellä lennollaan 11. heinäkuuta 2018 ja päättyi sen jälkeen lähes 26 päivän ilmassa ollessa, ja Zephyr S teki uuden kestävyysennätyksen heti ensimmäisestä tehtävästään lähtien. Suunnitelma on valmistaa lentokone sarjassa. Sitä käytetään aluksi viestintätarkoituksiin, välitysasemana Internet -yhteyden tarjoamiseksi myös syrjäisillä alueilla . Lisäksi Airbusin mukaan konetta voidaan käyttää myös katastrofien hallinnan tukena, metsäpalojen varhaisessa havaitsemisessa, öljyvuotojen löytämisessä merellä, rajavalvonnassa ja muissa tehtävissä. Se voi suorittaa nämä tehtävät halvemmalla kuin satelliitit, mutta samalla se on joustavampi ja tuottaa terävämpiä kuvia.

Phasa-35

BAE Systems ja Prismaticin vielä täysin kehittämättömän Phasa-35-dronin on tarkoitus liikkua itsenäisesti. Sen pitäisi kuljettaa 15 kilon hyötykuormaa ja pystyä pysymään ilmassa jopa vuoden. Alun perin sen pitäisi olla saatavilla kesäkuussa 2018. Helmikuussa 2020 se oli ensimmäinen lento Woomerassa , Australiassa. Esimerkkejä mahdollisesta hyötykuormasta ovat valvontakamerat, anturit tai matkaviestinreleet, ja niiden pitäisi olla kustannustehokas vaihtoehto satelliiteille. Sen siipien kärkiväli on 35 metriä, nopeus 93 - 145 km / h, ja sen on tarkoitus lentää 15 - 21 kilometriä stratosfäärin korkeudella.

kirjallisuus

Kirjat
  • Aurinkokoneet. Julkaisussa: Klaus L.Schulte: Electric flight: Technology, history, future , KLS Publishing, ISBN 978-3-942095-44-0 , s.129–158
  • Luku 5: "Täältä tulee aurinko." Julkaisussa: Kevin Desmond: Electric Airplanes and Drones: A History , McFarland, 2018, ISBN 978-1-4766-6961-8 , s.74-104
kohteita
  • Xian-Zhong Gao, Zhong-Xi Hou, Zheng Guo, Xiao-Qian Chen: Arvioita menetelmistä energian talteenottamiseksi ja varastoimiseksi aurinkokäyttöisille lentokoneille . Julkaisussa: Renewable and Sustainable Energy Reviews 44, (2015), 96-108, doi : 10.1016 / j.rser.2014.11.025 .
  • Xiongfeng Zhu, Zheng Guo, Zhongxi Hou: Aurinkokäyttöiset lentokoneet: historiallinen näkökulma ja tulevaisuuden haasteet . Julkaisussa: Progress in Aerospace Sciences 71, (2014), 36–53, doi : 10.1016 / j.paerosci.2014.06.003 .
  • Farivar Fazelpour, Majid Vafaeipour, Omid Rahbari, Reza Shirmohammadi: Huomattavia parametreja aurinkokäyttöisten lentokoneiden PV-kennojen käytölle . Julkaisussa: Renewable and Sustainable Energy Reviews 22, (2013), 81–91, doi : 10.1016 / j.rser.2013.01.016 .

nettilinkit

Wikisanakirja: Aurinkokoneet  - selitykset merkityksistä, sanojen alkuperästä, synonyymeista, käännöksistä

Yksilöllisiä todisteita

  1. ↑ Sunrise I. Lähde : www.solarflugzeuge.de. Haettu 14. joulukuuta 2019 .
  2. ↑ Kevin Desmond: Electric Airplanes and Drones: A History , McFarland, 2018, ISBN 978-1-4766-6961-8 , s.75-77
  3. ↑ Xian-Zhong Gao, Zhong-Xi Hou, Zheng Guo, Xiao-Qian Chen, Arvioita menetelmistä energian talteenottamiseksi ja varastoimiseksi aurinkokäyttöisille lentokoneille . Julkaisussa: Renewable and Sustainable Energy Reviews 44, (2015), 96-108, s.97 , doi : 10.1016 / j.rser.2014.11.025 .
  4. ↑ Xiongfeng Zhu, Zheng Guo, Zhongxi Hou, aurinkokäyttöiset lentokoneet: historiallinen näkökulma ja tulevaisuuden haasteet . Julkaisussa: Progress in Aerospace Sciences 71, (2014), 36–53, s.37, doi : 10.1016 / j.paerosci.2014.06.003 .
  5. ↑ Volker Quaschning , uusiutuvat energiat ja ilmastonsuojelu . München 2013, s. 358f.
  6. ↑ http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-054-DFRC.html Solar-Power Research and Dryden Flight Research Center
  7. ↑ donaldmonroe.com: Kuvat ( Memento of alkuperäisen syyskuussa 28, 2007 Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ei ole vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus.  @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / www.donaldmonroe.com
  8. ^ NASA , nasa.gov: Centurion . (Englanti)
  9. ↑ Archive link ( Memento of alkuperäisen alkaen 16 lokakuu 2013 on Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ei ole vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus. @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / www.fai.org
  10. ↑ Archive link ( Memento of alkuperäisen päivätty 01 marraskuu 2014 on Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ei ole vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus. @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / www.fai.org
  11. ↑ solair.de: Solair 2 - Lentäminen aurinkoenergialla
  12. ↑ http://www.solarworld.de/konzern/presse/aktuelles/pressemitteilungen/single-pressemitteilung/article/solarworld-eone-einmal-ueber-die-alpen-und-zurueck
  13. ↑ solarimpulse.com ( Memento of alkuperäisestä helmikuun 23, 2015 Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ei ole vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus.  @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / www.solarimpulse.com
  14. ↑ Solar Impulse lähtee ensimmäisellä lennolla. Julkaisussa: aero.de. 7. huhtikuuta 2010, käytetty 14. joulukuuta 2019 .
  15. ↑ Solar Impulse läpäisee kestävyystestin. Julkaisussa: Neue Zürcher Zeitung . 8. heinäkuuta 2010, katsottu 14. joulukuuta 2019 .
  16. ↑ solarimpulse.com. (Ei enää saatavilla verkossa.) Arkistoitu alkuperäisestä 14. huhtikuuta 2020 ; Haettu 14. toukokuuta 2011 . Tiedot: Arkistolinkki lisättiin automaattisesti eikä sitä ole vielä tarkistettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus. @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / solarimpulse.com
  17. ↑ " Solar Impulse": Solar lentokone tekee ensimmäisen mannertenvälisen lennon kello Spiegel Online 6. kesäkuuta, 2012
  18. ↑ 26 päivää ilmassa. Aurinkokoneet asettivat uuden maailmanennätyksen . Julkaisussa: n-tv.de , 8. elokuuta 2018. Haettu 8. elokuuta 2018.
  19. ↑ a b Gregor Honsel: Aurinkolehtinen stratosfäärissä. Julkaisussa: Technology Review (saksankielinen painos), nro 5/2020, s.20
  20. ↑ PHASA-35 lentää. Julkaisussa: Air International , toukokuu 2020, s.15