3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать самолет на солнечных панелях

Содержание

10 солнечных самолетов

Когда мы говорим солнечная энергия, мы подразумеваем преобразование энергии фотонов в электроэнергию, с помощью солнечных батарей или панелей. Применение новейших технологий и повсеместное использование этих батарей улучшает экологическую обстановку на земле. Также Солнечная энергия является возобновляемым видом топлива, что очень важно при возрастающих в геометрической прогрессии потребностях людей и неминуемом исчерпании сжигаемых ископаемых.

Изобретение новых легких солнечных батарей, и сверхпрочных легких материалов позволило создать солнечный самолет, который может летать как обычный самолет, только без заправок горючего, за счет электричества, вырабатываемого лучами солнца. Принцип работы прост, днем он летает и заряжает батареи, а ночью использует эту энергию, т.е. он может летать круглосуточно. Бывают как пилотируемые так и не пилотируемые самолеты. По оценкам специалистов ABI Research рынок только беспилотных летательных аппаратов составит $8,4 млрд. к 2019г.

Область применения вечно летающих беспилотных аппаратов огромна, ведь они заменят дорогие спутники, их даже называют атмосферными спутниками. Их можно применять для ретрансляции сигнала связи, наблюдение за землей и атмосферой, распространением интернета в труднодоступных местах и т.д. Пилотируемые солнечные самолеты – это, прежде всего экологически чистый транспорт.

Несколько компаний ведут разработку солнечных самолетов, какие-то успешно, какие-то нет. Далее представлены лучшие в этой отрасли:

1. Солнечные беспилотники Solara 50 и Solara 60 от Google (Titan Aerospace)(Solar – солнечный)

Google приобрел компанию Titan Aerospace в апреле 2014 года. Titan Aerospace спроектировала аппараты Solara 50 и Solara 60, способных совершать автономные полеты, продолжительность которых должна превышать 5 лет.

Характеристики Solara 60:

  • размах крыльев — 60 м
  • скорость — 105 км/ч
  • энергетика — 3000 сотовых ячеек, обеспечивающих мощность 7 кВт
  • тип запуска — с катапульты
  • высота полета — 20 км

Google предполагал с помощью беспилотников раздавать интернет всему миру, используя сеть стандарта 5G, со скоростью до 10 гигабит в секунду. Но вначале 2017г отказался от них в пользу проекта Loon — стратостаты, с раздачей интернета по стандарту LTE.

2. Беспилотник Aquila на солнечных батареях от Facebook (проект Ascenta)

Facebook в марте 2014 года приобрел компанию Ascenta (Англия). Ascenta в 2016г сконструировала беспилотник Aquila. При испытаниях беспилотника длительность полета составила всего 106 минут на высоте 1 км, испытания прошли успешно.

  • размах крыльев – 28 м
  • вес — 453 кг
  • высоты использования — 15 км
  • время полета без подзарядки — 3 месяца (106 мин)
  • минимальная скорость полета — 40 км/ч

3. Сова – беспилотник России от Тайбер

В России прошли испытания атмосферного спутника Сова. После определенных доработок и успешных повторных испытаний, Сова будет принята на вооружение Российской армии.

Аппарат автоматически поддерживает форму крыла. Крыло, длиною 28 м, может изгибаться от порывов ветра, но не ломаться. Это возвращаемая платформа, обслуживаемая. Испытания начались 30 июня 2016 года на высоте 15-20 км. Как ожидается, аппарат может провести в воздухе более 30 дней в беспосадочном полете.

4. Солнечный самолет «Зефир» (Zephyr Solar Plane) от Airbus/QinetiQ

Airbus в 2013 году приобрела у QinetiQ (Англия) активы проекта Zephyr. Zephyr – солнечный беспилотник, побивший в 2010 году несколько мировых рекордов: самый длительный полет — свыше 336 часов; самая большая высота 18,805 км. Он может летать в экстремальных погодных условиях – от -40 С 0 до +75 С 0

На данный момент, компания разрабатывает 8 версию беспилотника, и хочет как можно быстрее выпустить на рынок, как альтернативу спутникам. Также эти беспилотники приобретает Минобороны Великобритании.

Характеристики Zephyr 8:

  • размах крыльев — 28 м
  • потолок высоты — 21 км
  • скорость — 55 км/ч
  • полезная нагрузка — 5-10 кг
  • вес — 60 кг

5. Электросамолеты Elektra One Solar и Elektra Two от немецкой фирмы PC-Aero

Немецкая фирма PC-Aero выпустила в серийное производство пилотируемый электросамолет Elektra One Solar стоимостью 145000$. Солнечные батареи на поверхности крыла обеспечивают около половины энергии для полета.

  • размах крыльев — 11 м
  • вес самолета — 200 кг
  • литий – ионные аккумуляторы
  • крейсерская скорость – 140 км/ч
  • число мест — 1 место
  • радиус действия — 1000 км
  • полезная нагрузка — 100 кг

Также фирма выпускает Elektra Two с характеристиками:

  • число мест — 1 место
  • радиус действия — 2000 км
  • крейсерская скорость – 80 км/ч
  • размах крыла – 17 м
  • полезная нагрузка — 150 кг
Читать еще:  Как сделать радиоуправляемую воздушную подушку

Приобрести их можно на официальном сайте aeroexpo.com.

6. NASA Helios — это беспилотник на солнечных батареях

Модель NASA Helios предназначенная для полетов на высотах до 30 км. Длительность полета около суток. В 2001 году Helios поднялся на высоту 29.5 км и пробыл там 40 минут. 26 июня 2003 года разбился первый и последний экземпляр беспилотника.

7. Солнечный импульс (The Solar Impulse) и Solar Impulse 2

Швейцарская компания выпустила первый пилотируемый самолет HB-SIA(Solar Impulse), который летает только за счет энергии солнца, которую получает за счет солнечных панелей и накапливает в батареях.

  • высота полета — 8500 м
  • максимальная взлётная масса — 2000 кг
  • номинальная масса — 1600 кг
  • крейсерская скорость — 70 км/ч
  • размах крыла — 63,40 м
  • аккумуляторы — Li-Po

Solar Impulse 2 или HB-SIB, предназначен для демонстрации возможностей альтернативной энергетики. Совершил множество кругосветных беспосадочных полетов, самый долгий полет длился 118 часов.

  • высота полета — 8500 м
  • максимальная взлётная масса — 2300 кг
  • крейсерская скорость — 140 км/ч
  • размах крыла — 72 м

8. Солнечный Атлантик (Atlantik Solar)

Компания Atlantik Solar разрабатывает одноименный солнечный беспилотник. В 2015 году в ходе тестирования был установлен рекорд – 81 час полета.

  • размах крыльев — 5.6 м
  • масса — 6.3 кг
  • аккумуляторы — Li-Ion
  • полезная нагрузка — цифровая HD-камера, передача картинок в реальном времени
  • продолжительность полета — до 10 дней

9. Молчаливый сокол (Silent Falcon) от Silent Falcon UAS Technologies

Bye Engineering совместно с Silent Falcon UAS Technologies разработала дрон Silent Falcon. Это беспилотник на солнечных батареях, запускается с катапульты, приземляется на парашюте. Бесшумен при полете выше 100 м. Активно внедряется как у военных, так и в гражданский сектор.

  • размах крыльев — 4.4 м
  • длина – 1.9 м
  • вес — 13.5 кг
  • продолжительность полета – 5 — 7 часов
  • фотоэлектрическая батарея — тонкопленочная Ascent Solar
  • аккумуляторная батарея — Li-Ion
  • дальность полета — до 100 км
  • крейсерская скорость — 70 км/ч
  • максимальная высота полёта — 6000 м

Приобрести его можно на официальном сайте silentfalconuas.com, но он является объектом Государственного департамента США Международного регулирования торговли оружием.

10. Стратосферный самолет на солнечных батареях SolarStratos

Это первый в мире полноценный двухместный стратосферный самолет, предназначен для полетов на большой высоте 25 км и выше. Но из-за погони за снижением веса летчики летят в скафандрах, и без парашюта. Скафандры выбрали российские «Сокол». Отсутствие парашюта требует тщательной проверки безопасности полета, что тормозит испытания.

  • длина – 8,5 м
  • размах крыльев – 24,9 м
  • вес – 450 кг
  • запас автономности – более 24 часов

Еще есть много разных фирм и моделей, но это лучшие.

Если Вам понравилась эта статья, то расскажите о ней друзьям через социальные сети! Нажмите соответствующую кнопку!

Один комментарий на статью «10 солнечных самолетов»

Вы пишите, что «Совершил множество кругосветных беспосадочных полетов, самый долгий полет длился 118 часов. Крейсерская скорость 140км в час» Но длина экватора 40 000км. По арифметике не получаются кругосветные полёты, ни одного не получается.

Как сделать самолет на солнечных панелях






Сегодня мы рассмотрим, как своим руками можно сделать модель самолета, летающего на солнечной энергии. Это довольно перспективный проект в сфере альтернативной энергетики. Вполне возможно, что по такой методике будут летать самолеты в будущем и перевозить нас с вами.

Собирается самоделка не сложно, если вы уже собирали авиамодели, сборка этой самоделки не будет на много сложнее. Особенность здесь только в установке солнечных панелей на крылья. Основная работа происходит над крыльями, сперва делается каркас, устанавливаются панели, а затем каркас обтягивается пленкой, чтобы в крыло мог заходить солнечный свет.

Материалы и инструменты для самоделки:
Список материалов:
— готовый планер (или его можно собрать с нуля из потолочной плитки);
— электродвигатель;
— серводвигатели;
— контроллер двигателя, контроллер зарядки аккумулятора и прочая электроника;
— клей;
— термоусадка;
— аккумулятор;
— солнечная панель (отдельные элементы)
— пленка монокот (для обтягивания крыла);
— фен.

















Список инструментов: паяльник с флюсом и припоем, кусачки, клеевой пистолет, строительный фен, отвертки, канцелярский нож и другое.

Процесс изготовления авиамодели:

Шаг первый. Создаем крыло
Начать строительство самоделки следует с разработки и сборки крыла. Тут самым важным критерием является его площадь, так как на крыле нужно будет разместить как можно больше солнечных панелей. Тут важно также не забывать, что в целом панели образуют немалый вес. Материалы можно использовать любые, главное, чтобы крыло было прочным и одновременно с эти легким.














Сперва автор собирает «скелет» крыла, в нем предусмотрены специальные ниши для установки солнечных панелей. Скелет можно сделать из тонкой фанеры или других материалов.

Шаг второй. Монтаж солнечных панелей
На следующем этапе автор устанавливает солнечные панели. Это очень ответственное занятие, так как панели являются довольно хрупкими. Если их неправильно закрепить на крыле, они при малейшем прогибе треснут и будут испорчены. Автор крепит панели между ребер крыла. Еще панели придется резать, так, что перед этим желательно поискать информацию о том, как с ними работать. Соединяются панели последовательно при помощи паяльника.
В заключение с каждого крыла к центру нужно не забыть вывести провода питания.






















Что касается обшивки крыльев, то она делается из пленки монокот. Тут все просто, термоусадочная пленка натягивается на крыло, а затем хорошо усаживается строительным феном. Важно, чтобы верхняя часть пленки была прозрачной, так как она должна пропускать солнечный свет к солнечным панелям.


Шаг четвертый. Тестирование электроники перед запуском

После сборки авиамодель нужно вынести на улицу в солнечную погоду и определиться, что солнечная панель выдает нужное напряжение. У автора аккумулятор начинал заряжаться, когда панель выдавала напряжение от 12В.
Еще нужно будет проверить, работает ли передатчик, серводвигатели, а также включается ли основной тяговый двигатель.

Читать еще:  Как сделать аккумуляторную светодиодную лампу - переноску











Еще желательно проверить работу основного двигателя, не испытывает ли он перегрузки. Если двигатель будет нагреваться, он быстро перегорит. Чтобы устранить эту проблему, устанавливают более маленький винт.

Шаг пятый. Первые испытания
Поскольку на крыльях самолета установлены солнечные панели, ошибка пилотирования тут недопустима, так как при падении самолета панели могут разбиться. В связи с этим первые запуски лучше доверить человеку, который обладает опытом в этом деле. После запуска можно увидеть, что с самолетом не так и доработать его при необходимости.
Проводить испытания нужно в сухую безветренную погоду.










Шаг шестой. Заключения
Недостатком этой модели стало то, что аккумуляторы могли заряжаться только при напряжении свыше 12В. А чтобы получить такое напряжение, нужна абсолютно солнечная погода. Но на момент испытаний у создателей была пасмурная погода. Но в целом доработать эту проблему вполне не сложно, просто нужно менять контроллер заряда и возможно аккумулятор.

В любом случае это отличный проект того, как можно развивать зеленую энергию и что мы увидим в будущем. На этот вид энергии можно перевести различные электронные приборы, автомобили, самолеты и даже космические аппараты.

Радиоуправляемый самолёт на солнечной энергии — как это сделано и сколько стоит

Не нужно менять и заряжать аккумуляторы, постоянно заправлять топливный бак и обслуживать ДВС — это ли не идеальные условия для авиамоделистов.

В данной статье расскажу вам как устроены радиоуправляемые авиамодели с солнечными батареями. А также поведаю об их достоинствах и недостатках. А также покажу фотографии разных подобных РУ самолётов.

Популярность авиамоделей на солнечных батареях только набирает свои обороты. Такие самолёты всё чаще появляются на авиамодельных соревнованиях. Но всё же, их сравнительно мало.

В Германии для таких моделей создали отдельный класс со своими стандартами, требованиями, критериями и наградами.

Достоинства РУ самолётов на солнечной энергии

Заряд вырабатывается за счет света. То есть, не нужно тратить своё драгоценное время на это дело. ДА и аккумуляторы постепенно теряют свои свойства при длительной эксплуатации.

Все эти самолёты с солнечными панелями оснащаются мелкими батареями или ёмкостями для стабилизации напряжения, и для возможности выполнения различных пилотажных фигур. Иначе напряжение на электродвигатель может пропасть при выполнении той же бочки, когда самолёт будет смотреть «брюхом вверх».

Недостатки RC авиамоделей на солнечной энергии

Я вижу только один существенный недостаток — это сравнительно малая мощность. Такой самолёт не сможет конкурировать по скорости или высоте полёта с классическими моделями на ДВС или БК электромоторах. Про турбореактивные авиамодели я вообще промолчу.

Ночной полёт провести тоже не получится. Ну это понятно.

Еще один недостаток — низкая грузоподъёмность. Не видел я еще подобные модели с FPV камерами. То есть, длительная видео и фотосъёмка с воздуха тоже не получатся.

Как видите, недостатки есть и они существенные. Может и поэтому такие самолёты не пользуются популярностью.

Авиамодель с солнечными батареями

Разобравшись с плюсами и минусами таких изобретений, расскажу вам подробно об одном таком самолёте. Это самодельная авиамодель была построена немецким моделистом.

Автор назвал своё творение SOLARIFARI. Самолёт получился сравнительно крупным — размах крыла 1.6 метра, полная масса 425 грамм. Для полёта используется БК электромотор типа 636 Kv (636 оборотов в минуту на 1 вольт напряжения). Вес двигателя составил 75 грамм.

А для получения энергии используются 12 солнечных панелей Sunpower E60-J. Мощность каждой панели 3.55 ватта. Суммарное напряжение 7.2 вольта.

Для справки, одна такая панель стоит $3.7.

Как утверждает моделист, встроенный аккумулятор на 30 мА ч способен крутить двигатель на максимальной мощность 15 секунд.

Самолёт получился достаточно быстрым. Максимальная зафиксированная скорость в безветренную погоду составила 86 км в час. Хотя это ничтожно малая скорость в сравнении с авиамоделями на БК электромоторах с аккумуляторами.

Самолёт на солнечных батареях — бюджет постройки

А теперь я посчитаю, сколько же будет стоить подобная модель:

  • 12 панелей Sunpower E60-J обойдётся нам в 2400 рублей;
  • БК электромотор на АЛИ 626 Kv — 700 рублей;
  • регулятор мощности для электромотора на 7.2 Вольта и 30 Ампер — 510 рублей;
  • пропеллер 120 рублей;
  • 3 сервопривода G9 — 210 рублей.

Материалы и радиооборудование в расчет брать не буду. Но как видите, постройка подобного самолёта обойдётся сравнительно бюджетно. У таких самолётов точно есть будущее в авиамоделизме.

У меня вот есть непреодолимое желание построить такую модель. Тем более я живу в самом солнечном регионе нашей страны. Надеюсь, что скоро начну постройку подобной авиамодели.

Спасибо за внимание. Всем удачи и пока . Подписывайтесь на канал.

Самолет на солнечных батареях. Примеры использования солнечной энергии

В наше время учёные не забывают хотя бы раз в месяц упомянуть, что нефть заканчивается, газ на исходе, энергия атома опасна, и вообще, через двести лет человечество перейдёт на каменные топоры, так как мировая экономика и производство встанут без топлива. В противовес этому в средствах массовой информации много статей о развитии технологий использования энергии воздуха, воды, отходов животных и человека и другие разные варианты. Некоторые из них похожи на фантастику, иные имеют реальные технические наработки и уже вовсю используются, как, например, энергия солнца.

Солнечная энергия

Мы привыкли, что любимое светило дарит нам тепло и свет, помогает выращивать урожай, греет воду в озёрах, реках и морях. Но, помимо этого, энергия солнечных лучей может использоваться иначе. Уже несколько десятков лет назад на рынке появились калькуляторы с солнечной батарейкой. Сейчас этим никого не удивишь. Есть готовые проекты: по ним уже построены первые дома, которые обогреваются за счёт солнечной энергии и эксплуатируются в России в условиях зимы. Проект предусматривает резервное отопление, так как в наших краях солнце может закрыть тучами надолго.

Читать еще:  Как сделать простое шасси с необычной системой поворота на проводном управлении

Каждый обыватель может купить солнечные батареи, вот только цена очень кусается. Кроме того, дешевле получать энергию и тепло привычным способом. Однако в условиях отсутствия обычных источников энергии, например в далёких экспедициях или в космосе, солнечные батареи являются основными. В Европе жильцы частного сектора располагают их на крышах собственных домов и продают излишки электроэнергии своему же государству. А ведь Германия не самая солнечная страна. Плюс солнечной энергии ещё в том, что она возобновляемая. Хоть учёные и говорят, что Солнце не всегда будет светить, но, по сравнению с человеческой жизнью, наше светило вечно.

Самолёт на солнечных батареях

В наше время построили такое воздушное судно. Пусть оно не очень быстрое и манёвренное, зато его топливо ничего не стоит, вредных выбросов нет. Солнечные батареи расположены по всей поверхностям крыльев и самого корпуса. На испытательном перелёте самолёт преодолел 1541 км из Феникса в Даллас. Максимальная высота составляла 8200 метров, а средняя скорость — 84 км/ч.

Самолёт на солнечных батареях пилотировал один из его создателей — Андрэ Боршерг. Этот перелёт — один из его очередных рекордов, ранее он совершил путешествие в 26 часов на этом же самолёте под названием Solar Impulse. Сейчас испытатель активно строит планы пересечь всю Америку, а потом совершить кругосветный перелёт.

Вся команда, которая создавала судно и готовила его к эксплуатации, старается сделать всё возможное, чтоб её работа максимально освещалась в средствах массовой информации. Ведь основная задача таких мероприятий – показать всему миру, что энергия солнечных лучей имеет большие перспективы и может максимально использоваться человеком.

История создания

Solar Impulse представляет собой планер с размахом крыльев в 63,4 метра, его масса — 1,5 тонны, имеет четыре электрических двигателя с общей мощностью в 7 киловатт. Предусмотрено, что освещение солнечных батарей может быть неравномерным. Больше четырёхсот кг приходится на литиевые аккумуляторы, которые заряжаются на стоянке. Любой прежний самолёт на солнечных батареях летал только за счёт подзарядки от солнца, аккумуляторы если и были, то небольшие.

Сейчас создан Solar Impulse 2, он гораздо крупнее своего предшественника, имеет больше солнечных ячеек — целых 17 тысяч. Размах крыльев — больше 70 метров. Его сделали из углеводородного волокна, чтобы уменьшить массу. Тем не менее он весит 2,3 тонны. Благодаря мощным аккумуляторам он может лететь в течение нескольких дней и ночей со скоростью от 50 до 100 км/ч.

Перспективы солнечного топлива

Существует огромное количество примеров использования солнечной энергии. Самый простой был показан ещё в советском фильме «3+2», где доктор физических наук выложил в зонтике зеркала и отражённым светом подогревал еду в котелке. Сейчас в науке развивается технология использования теплоизоляции, которая имеет поверхность, воспринимающую солнечную энергию.

По той же технологии уже выпускаются и работают установки для просушки сельскохозяйственных культур и обогрева домов. Чтобы не делать их слишком большими по площади, в поверхности нагревателей делают канавки, которые увеличивают площадь материала, воспринимающего солнечную энергию.

В регионах нашей планеты, где суровые зимы, большая часть энергии уходит именно на отопление. Для экономии энергии развивают пассивные солнечные системы, которые имеют большую площадь, обращённую к солнцу, собирают энергию и прогревают дом. Идея хороша, но сложна в исполнении. Дом должен иметь отличную изоляцию, необходимо регулировать вентиляцию, при использовании только солнечной энергии оптимальная температура в доме достигается только к середине дня, а летом в нём слишком жарко.

Самолёт на солнечной энергии является прекрасным примером нераскрытых возможностей. На нём установлен некий прототип пассивной системы. Но существуют и активные. В них нагревается вода или воздух. Уже потом они, как теплоносители, поступают в дом. Их проще контролировать, можно устанавливать на уже построенные дома, но их эффективность недостаточна для суровых зим России. Однако в гибридных системах при совмещении с привычными источниками энергии активные солнечные системы позволяют экономить до 60 процентов энергоносителей.

Солнцемобиль

Самолёт на солнечных батареях – это не единственный современный транспорт на таком типе энергии. Существует солнцемобиль, и даже не один. Каждый год в Швейцарии проводится соревнование между такими машинами, называется оно «Тур де сол». Гонка длится шесть суток. Каждый день участникам надо преодолеть от 80 до 150 км по дорогам Швейцарии и Австрии.

Несколько лет назад такой солнцемобиль совершил проезд через Россию. Оказалось, что его колёса не могут проехать по нашим просёлочным дорогам, и движение шло по магистралям. Россия велика, и не везде достаточно солнца. Но, несмотря на все трудности, солнцемобиль завершил свой маршрут. Максимальная скорость такого транспорта составляет 170 км/ч. Использование солнечной энергии в виде солнцемобиля получило ещё одно положительное подтверждение. В Европе некоторые модели уже вошли в серию.

Солнечные батареи. Цена. Производство

Солнечные батареи, по сути, являются фотоэлементами, которые преобразуют солнечную энергию. В фильме «Марсианин» они наглядно показаны, когда главный герой после катастрофы очищает их от пыли. В России они не пользуются популярностью и не производятся. Обычный минимальный частный заказ формируют на сумму от 9 тыс. рублей. Сами солнечные батареи, цена которых колеблется в зависимости от размеров товара, стоят от полутора тысяч рублей до 15 тыс.

Использование в России

В нашей стране солнце светит регулярно, но не очень сильно. Примеры использования солнечной энергии, изложенные выше, могут быть применены и на просторах нашей страны. К сожалению, эксплуатация батарей окупится только в долгосрочной перспективе. Но если учитывать не только количество денег, но и экономию природных ресурсов, то можно уверенно сказать, что эту технологию необходимо максимально развивать и активно использовать.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector