güneş uçağı
Güneş uçakları vardır elektrikle güçlendirilmiş tarafından güneş pilleri ve elektrik motorlarının ve böylece sınıfına aittir elektrik uçakları . Enerjilerini sadece güneş ışınlarından elde ettikleri için herhangi bir fosil yakıta ihtiyaç duymazlar ve bu nedenle işletme sırasında herhangi bir emisyona (kirletici emisyon) neden olmazlar . Güneş uçakları, güneş radyasyonunun dünya atmosferi tarafından daha az zayıflatıldığı ve bulutların gölgelemesinin mümkün olmadığı yüksek irtifalarda özellikle etkilidir . Pili ( akümülatör ) köprülemeniz gerekir .
İlk güneş uçağı olan Sunrise-I, 1974'te California'da havalandı .
Olası kullanımlar
Gelecekte çeşitli sorumluluk alanları düşünülebilir. Örneğin, diğer şeylerin yanı sıra insansız güneş enerjisiyle çalışan uçaklar kullanılacak . iletişim platformu olarak , sınır gözetimi için, orman yangınlarında gözetleme ve destek uçağı olarak ve hassas tarım için uzun süreli kullanımda kullanılabilir .
Sistem bileşenlerinin dayanıklılığına ve kullanım yerindeki güneş radyasyonuna bağlı olarak, güneş enerjisi uçakları aylarca yıllarca kesintisiz olarak kullanılabilir ve aynı zamanda geleneksel uçakların servis tavanının üzerinde çok yüksek irtifalarda çalışabilir. Böylece daha düşük irtifalarda konuşlanmış uydular için daha ucuz bir tamamlayıcı görevi görebilirler . Uyduların aksine, güneş uçakları serbestçe yer değiştirebilir ve belirli bir yörüngeyle sınırlı değildir . Bununla birlikte, son derece güçlü güneş pilleri mevcut olsa bile , güneş enerjisiyle çalışan büyük kapasiteli uçakların inşası olası değildir, çünkü bu tür uçaklarda yeterli güneş pilleri için yeterli alan yoktur.
Örnekler
Gossamer pengueni
Gossamer Penguen edildi dayalı Gossamer Albatross kas çalışan uçak . İlk uçuş 7 Nisan 1980'de gerçekleşti. Güneş enerjili ilk uçuş 18 Mayıs 1980'de gerçekleşti.
güneş meydan okuyucusu
Solar Challenger, Paul MacCready'nin AeroVironment şirketinin Gossamer Penguin'in geliştirilmiş bir halefi olarak inşa edilmiş bir güneş uçağıydı . Tamamen fotovoltaik güçle çalışan uçak ilk uçuşunu 6 Kasım 1980'de yaptı. 7 Temmuz 1981'de Steve Ptacek, onu Paris yakınlarındaki Corneille-en-Verin'den İngiltere'deki RAF Manston Hava Kuvvetleri Üssü'ne 262 kilometrelik rekor bir uçuşla uçtu. Manş .
Icare II
Icaré II, Stuttgart Üniversitesi'nin 1996'dan kalma bir Alman güneş enerjisi uçağı projesidir, 7 Temmuz 1996'da Icaré , Ulm şehrinin Berblinger yarışmasını kazandı .
Yol Bulucu (Plus) - Centurion - Helios
yol bulucu
Pathfinder , 1980'lerin başında ABD'de gizli bir program için geliştirildi. Birkaç uçuştan sonra teknolojinin henüz güneş enerjili uçuşlar için günlerce uygun olmadığı anlaşıldı. Sonuç olarak, Pathfinder mothballed oldu. 1993 yılında edildi tekrar uçmaya hazır hale tarafından Balistik Füze Savunma Teşkilatı ve teslim 1994 yılında NASA onun için Erast ( Çevre Araştırması Uçak ve Sensör Teknolojisi ) insansız hava aracı geliştirmek amaçlanmıştır programı.
11 Eylül 1995'te, güneş enerjisiyle çalışan uçaklar için ilk dünya rekoru, 12 saatlik bir uçuşta 15.240 m (50.000 ft) irtifaya ulaşıldığında kırıldı. 7 Temmuz 1997'de bu rekor 21.802 m'ye (71.530 ft) yükseltildi. Bu, pervaneli uçaklar ve güneş uçakları için dünya rekoruydu. 1998'de Pathfinder Plus , Pathfinder'dan çıktı .
Teknik özellikler:
- Açıklık: 29,5 m
- Uzunluk: 3,6 m
- Ağırlık: 252 kg
- Yük: 45 kg
- Hız: yaklaşık 27-32 km/sa (17-20 mph )
- Güneş pillerinin nominal gücü : 7,5 kW
- Tahrik: Her biri maksimum 1,5 kW olan 6 elektrik motoru
- Üretici: AeroVironment, Inc., Monrovia (California)
yüzbaşı
Centurion , Pathfinder Plus'ın daha da geliştirilmiş halidir .
- Kanat açıklığı: 62,8 m (206 ft)
- 14 elektrik motoru
- 31 kW'a kadar çıkışa sahip güneş pilleri
- Hız: yaklaşık 27–33 km/sa (15–18 kn )
- İnşaatın başlangıcı: 10 Şubat 1997
- İlk uçuş: 10 Kasım 1998
Ocak 1999'dan itibaren uçak Helios prototipine dönüştürüldü .
helios
Adını güneş tanrısı aynı adla Yunan mitolojisinde , Helios oldu bir insansız hafif uçak geliştirdi NASA ve Kaliforniya firması tarafından AeroVironment . Bu uçakla 14 Ağustos 2001'de Hawaii üzerinden roket güdümlü olmayan uçaklar için dünya rekorunu kırmak mümkün oldu . Düz uçuşta 29.524 metre yüksekliğiyle, 25.929 metrelik SR-71 Blackbird casus uçağının neredeyse 25 yıllık rekoru aşıldı. Bu tip uçaklar, uydulara bir alternatif oluşturmalı veya çok yüksek irtifalarda araştırma görevleri için kullanılmalıdır.
İlk test uçuşları Eylül 1999'da batarya çalışması ile gerçekleşti. Daha sonraki rekor uçuş, yalnızca ağırlık bilgisindeki aralığı açıklayan güneş enerjisi kullandı. Tırmanış yaklaşık altı saat sürdü.
580 kg ağırlığındaki uçağa 14 elektrik motoru güç veriyordu. Kanat açıklığı, Boeing 747-400'den 10.9 metre daha fazla olan 75.3 metre idi .
SunPower'ın yüzde 22 verimliliğe sahip yaklaşık 66.000 yüksek performanslı güneş pili, kanat yüzeyine monte edildi ve tam güneş radyasyonu ile 30 kW elektrik gücü sağladı . Kullanılan güneş pillerinin fiyatı 9 milyon doların biraz altındaydı. Uçuş hızı yaklaşık 30 ila 50 km / s idi.
Helios 26 Haziran 2003'te Pasifik'te Hawaii yakınlarında düştü. NASA, uçağın kontrolü ile ilgili bir sorunu ve bunun sonucunda meydana gelen yapısal hasarı , kazanın nedeni olarak gösteriyor .
Teknik özellikler:
- Açıklık: 75,3 m
- Uzunluk: 3,7 m
- Ağırlık: 600 - 929 kg
- Hız: en yüksek irtifada yaklaşık 30 ila 43 km/sa (19-27 mph), 274 km/sa veya 170 mph
- Tahrik: Her biri maksimum 1,5 kW olan 14 elektrik motoru
güneş
Solair I.
Solair I, Canard 2FL serisi uçaklara dayanan 1980'den kalma bir Alman güneş enerjisi uçağı projesidir . Günther Rochelt tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiştir .
Güneş II
Solair I'in halefi olan Solair II , selefinden daha yüksek fayda değerine sahip bir güneş uçağı geliştirmek ve inşa etmek amacıyla 1996 yılında bir proje olarak başladı. Planör yapımına dayanıyordu . Solair II, tahrik için her bir kanadın ucunda bir pervane bulunan bir V-kuyruk ünitesine sahiptir. Uçak, petek çekirdekli yarım kabuklu bir sandviç yapıda üretildi . Şarjlı pillerle kendi kendine başlayabilir. Düz uçuş için 755 watt sürücü gücü gereklidir.
- uçak
- Kanat açıklığı: 20.00 m, kanat alanı: 17.00 m², gövde uzunluğu: 6.12 m
- Kurulum ağırlığı : 140 kg
- Maksimum uçuş ağırlığı ( MTOW ): 230 kg
- Güneş jeneratörü
- Güneş pilleri: 13.44 m² monokristal silikon piller
- maksimum verimlilik: %17.3
- maksimum güç (radyasyon 500 W / m²): 1163 W
- sürmek
- Geliştirici: Dipl.-Ing. karl friedel
- Kuyruk ünitesinde itici pervaneli (1,46 m çap) 2 × sabit mıknatıslı DC motor
- Nominal voltaj: Her biri 30 V (seri bağlı motorlar)
- maksimum güç: 2 × 4500 W
- bir modifikasyondan sonra, kanat ayarlı 2 kanatlı katlanır pervaneli (2 m çapında) 2 × 4 kW motorlar kullanıldı
- Piller
- Pil tipi: Seri olarak 54 hücre, paralel olarak 2-4 pil paketi, nominal voltaj: 65 V
- Kapasite: maksimum 4 × 5,2 Ah = 20,8 Ah, depolanabilir enerji: maksimum 1352 Wh
SolarWorld eOne
Alpler'in ilk geçişi, SolarWorld ve PC-Aero GmbH arasındaki bir işbirliği projesinin bir parçası olarak 2015 yazında gerçekleştirildi . Bataryasız boş ağırlık 120 kg, 11 kW çıkışlı bataryalar 80 kg kütlenin önemli bir kısmını oluşturuyor. 100 kg'lık bir yük mümkündü.
Güneş Darbesi
Güneş Impulse İsviçre Bertrand Piccard ve École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) dünyanın tam çevresini tamamlayan ilk güneş uçağı oldu. Aynı zamanda bir gecede uçan ilk güneş uçağıdır.
“Solar Impulse” güneş uçağı ilk test uçuşunu 7 Nisan 2010'da tamamladı. Pilot Markus Scherdel tarafından kontrol edilen uçuş, İsviçre'nin Vaud kantonundaki Payerne askeri havaalanı çevresinde gerçekleşti .
İlk gece uçuşu 8 Temmuz 2010'da gerçekleşti. “Solar Impulse” HB-SIA, 24 saatten fazla kesintisiz bir uçuşun ardından, önceki gün uçağın kalktığı Payerne askeri havaalanına indi.
13 Mayıs 2011'de Payerne'den Brüksel'e uluslararası bir güneş uçuşu 12 saat 59 dakikalık uçuş süresiyle nihayet başarılı oldu.
5 Haziran 2012 tarihinde “Solar Impulse” ile araçla 18 saatlik uçuş Madrid de İspanya'da için Rabat içinde Fas oldu güneş enerjisi ile çalışan bir uçağın ilk kıtalararası uçuş.
Zefir S
Zephyr S , Airbus tarafından tasarlanan, 75 kg ağırlığa ve 25 metre kanat açıklığına sahip bir güneş uçağıdır. Uçak, 11 Temmuz 2018'de ilk uçuşuna başladı ve yaklaşık 26 gün havada kaldıktan sonra sona erdi ve Zephyr S, ilk görevinden itibaren yeni bir dayanıklılık rekoru kırdı. Plan, uçağı seri olarak üretmektir. Başlangıçta iletişim amaçlı, uzak bölgelerde bile internet erişimi sağlamak için bir aktarma istasyonu olarak kullanılacaktır . Ayrıca Airbus'a göre uçak, afet yönetimine destek, orman yangınlarının erken tespiti, denizdeki petrol sızıntılarının tespiti, sınır gözetimi ve diğer görevlerde de kullanılabiliyor. Bu görevleri uydulardan daha ucuza yapabilmektedir, aynı zamanda daha esnektir ve daha keskin görüntüler sunar.
evre-35
BAE Systems ve Prismatic'in henüz tam olarak geliştirilmemiş Phasa-35 drone'unun otonom olarak hareket etmesi bekleniyor. 15 kilogramlık bir yük taşımalı ve bir yıla kadar havada kalabilmelidir. Başlangıçta, Haziran 2018 için mevcut olmalıdır. Şubat 2020'de ilk uçuşunu Avustralya'nın Woomera kentinde gerçekleştirdi. Muhtemel bir yüke örnek olarak gözetleme kameraları, sensörler veya mobil radyo röleleri verilebilir ve uydulara uygun maliyetli bir alternatif olmalıdır. 35 metre kanat açıklığına, 93 ila 145 km/s hıza sahip ve stratosferin yüksekliğinde 15 ila 21 kilometre yükseklikte uçması gerekiyor .
Edebiyat
- Kitabın
- Güneş uçakları. İçinde: Klaus L. Schulte: Elektrikli uçuş: Teknoloji, tarih, gelecek , KLS Publishing, ISBN 978-3-942095-44-0 , s. 129–158
- Bölüm 5: "İşte güneş geliyor." İçinde: Kevin Desmond: Elektrikli Uçaklar ve Dronlar: Bir Tarih , McFarland, 2018, ISBN 978-1-4766-6961-8 , s. 74-104
- öğeler
- Xian-Zhong Gao, Zhong-Xi Hou, Zheng Guo, Xiao-Qian Chen: Güneş enerjili uçaklar için enerji çıkarma ve depolama yöntemlerinin gözden geçirilmesi . İçinde: Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri 44, (2015), 96-108, doi : 10.1016 / j.rser.2014.11.025 .
- Xiongfeng Zhu, Zheng Guo, Zhongxi Hou: Güneş enerjili uçaklar: Tarihsel bir bakış açısı ve gelecekteki zorluklar . In: Progress in Aerospace Sciences 71, (2014), 36–53, doi : 10.1016 / j.paerosci.2014.06.003 .
- Farivar Fazelpour, Majid Vafaeipour, Omid Rahbari, Reza Shirmohammadi: Güneş enerjisiyle çalışan uçaklar için PV hücreleri kullanmanın önemli parametreleri . İçinde: Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri 22, (2013), 81–91, doi : 10.1016 / j.rser.2013.01.016 .
İnternet linkleri
- Federal Solar Mobilite Derneği : solarmobil.info
- gelecekisclean.org
- solarflugzeug.de: Güneş enerjisiyle uçmak - güneşle uçuşun büyüsü
-
sky-sailor.epfl.ch: İsviçre'de güneş enerjisiyle çalışan uçak projesi -
- Solar Uçuş Tarihi - Solar Uçuş Tarihi (PDF)
- Tez : Sürekli Uçuş için Güneş Enerjili Uçağın Tasarımı (PDF; 19.1 MiB)
Bireysel kanıt
- ↑ Gündoğumu I. İçinde: www.solarflugzeuge.de. 14 Aralık 2019'da alındı .
- ↑ Kevin Desmond: Electric Airplanes and Drones: A History , McFarland, 2018, ISBN 978-1-4766-6961-8 , s. 75-77
- ↑ Xian-Zhong Gao, Zhong-Xi Hou, Zheng Guo, Xiao-Qian Chen, Güneş enerjisiyle çalışan uçaklar için enerji çıkarma ve depolama yöntemlerinin gözden geçirilmesi . In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 44, (2015), 96-108, s.97, doi : 10.1016 / j.rser.2014.11.025 .
- ↑ Xiongfeng Zhu, Zheng Guo, Zhongxi Hou, Güneş enerjili uçaklar: Tarihsel bir bakış açısı ve gelecekteki zorluklar . In: Progress in Aerospace Sciences 71, (2014), 36–53, s. 37, doi : 10.1016 / j.paerosci.2014.06.003 .
- ↑ Volker Quaschning , Yenilenebilir Enerjiler ve İklim Koruma . Münih 2013, s. 358f.
- ↑ http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-054-DFRC.html Güneş Enerjisi Araştırma ve Dryden Uçuş Araştırma Merkezi
- ↑ donaldmonroe.com: Fotoğraflar ( ait Memento orijinal Eylül 28, 2007 , Internet Archive ) Bilgi: arşiv bağlantısı otomatik olarak sokulmuş ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.
- ^ NASA , nasa.gov: Centurion . (İngilizce)
- ↑ Arşiv bağlantısı ( İnternet Arşivinde 16 Ekim 2013 tarihli orijinalin hatırası ) Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.
- ↑ Arşiv bağlantı ( içinde Memento orijinal içinde 1 Kasım 2014 tarihli Internet Archive ) Bilgi: arşiv bağlantısı otomatik olarak sokulmuş ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.
- ↑ solair.de: Solair 2 - Güneş enerjisiyle uçmak
- ↑ http://www.solarworld.de/konzern/presse/aktuelles/pressemitteilungen/single-pressemitteilung/article/solarworld-eone-einmal-ueber-die-alpen-und-zurueck
- ↑ solarimpulse.com ( içinde Memento orijinal Şubat 23, 2015 dan Internet Archive ) Bilgi: arşiv bağlantısı otomatik olarak sokulmuş ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.
- ↑ Solar Impulse ilk uçuşunda havalanıyor. içinde: aero.de. 7 Nisan 2010, Erişim Tarihi: 14 Aralık 2019 .
- ↑ Solar Impulse dayanıklılık testini geçer. İçinde: Neue Zürcher Zeitung . 8 Temmuz 2010, Erişim Tarihi: 14 Aralık 2019 .
- ↑ solarimpulse.com. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) 14 Nisan 2020'de orijinalinden arşivlendi ; 14 Mayıs 2011 alındı . Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.
- ↑ " Solar Impulse": Güneş uçağı ilk kıtalararası uçuşunu yaptı , Spiegel Online , 6 Haziran 2012
- ↑ 26 gün havada. Güneş uçağı yeni dünya rekoru kırdı . İçinde: n-tv.de , 8 Ağustos 2018. Erişim tarihi: 8 Ağustos 2018.
- ↑ a b Gregor Honsel: Stratosferdeki Solar Flyer. In: Technology Review (Almanca baskı), No. 5/2020, s. 20
- ↑ PHASA-35 Uçuyor. İçinde: Air International , Mayıs 2020, s. 15
