„Įsivaizduokite lėktuvus, varomus tik saulės energija, kai kurie tokie lengvi, kad juos galima paleisti nuo žemės rankomis, kiti susitelkė į milžiniškas „parkavimo aikšteles“ stratosferoje.
Tai yra dabar kuriami orlaivių tipai, kurie svajonę apie saulės energiją varomus skrydžius priartina prie realybės, o lėktuvai veikia labai skirtingai, nei šiandieniniai reaktyviniai laineriai.
Saulės energija varomi lėktuvai artimiausiu metu neskraidins žmonių į kitą atostogų vietą. Tačiau šie prototipai, kurių dauguma veikia be žmonių, gali lemti naujas alternatyvas šnipinėjimui iš oro didelės rizikos misijose ir avarinėms telekomunikacijoms nelaimės zonose, teigia pramonės vadovai. Aviacijos gigantai, telekomunikacijų bendrovės, rizikos investuotojai ir karinės agentūros jau išleidžia milijonus dolerių, kurdamos tokius lėktuvus ir jų technologijas.
„Tai panašu į aviacijos pradžią“, kai įmonės, vyriausybės ir investuotojai bando išsiaiškinti, ką šie lėktuvai gali padaryti ir kas galėtų būti ekonomiškai perspektyvu“, – sako Ericas Raymondas, saulės orlaivių konstruktorius ir sklandytuvų pilotas, pradėjęs eksperimentuoti su saulės energija. „Potencialas yra, aš tikiu juo po tiek metų“.
Saulės orlaiviai paprastai sugeria saulės energiją per plokštes, dengiančias sparnus, o kartais ir kūną, šonus bei uodegą. Saulės energijos privalumas yra tai, kad ji yra nemokama ir neskleidžia teršalų – daug draugiškesnė aplinkai, nei deginant reaktyvinį kurą. Saulės lėktuvui niekada nereikia papildyti degalų, o teoriškai jis gali išbūti ore tol, kol šviečia saulė. Tai leidžia pasiekti nuolatinį skrydį, jei saulės energija yra suporuota su baterijomis, kurios įkraunamos dieną ir maitina orlaivį bei jo naudingąją apkrovą naktį.
Akumuliatorių technologijų pažanga ir kaina pagaliau leido maitinti, saulės energiją naudojantį, lėktuvą ilgesniems atstumams arba naktį, sako, saulės energiją naudojančių, orlaivių vadovai, nors ir naudojant daug mažiau energijos, nei naudojant reaktyvinį kurą, svarą už svarą.
Tai reiškia, kad šiandieniniai saulės orlaiviai yra itin lengvi ir lėti. Daugelis skraido lėto automobilio greičiu. Jie sunkiai ištveria blogą orą. Dauguma negali nešti sunkių krovinių.
„Buitinis plaukų džiovintuvas, tikriausiai, sunaudoja tiek pat energijos, kiek mes sunaudojame naktį skrisdami lėktuvu“, – sako Dave'as Corfieldas, vadovaujantis Jungtinės Karalystės gynybos ir kosmoso rangovo BAE Systems padaliniui, statančiam saulės energiją ir baterija varomą lėktuvą, vadinamą Phasa-35.
Lėktuvai turi tam tikrų pranašumų, palyginti su dabartiniais orlaiviais, naudojamais tokioms paslaugoms, kaip šnipinėjimas.
Dauguma kompanijų, bandančių komercializuoti saulės lėktuvus, kuria lengvus, autonomiškus orlaivius, galinčius skristi tokiame aukštyje ir ilgą laiką, kurio žmonės negali toleruoti. Skirtingai nuo oro balionų, saulės lėktuvai yra valdomi, o tai yra didelis pranašumas, stebint taikinį ant žemės arba suteikiant telekomunikacijų aprėptį, nenukrypstant nuo kurso. Jie taip pat yra pigesni ir arčiau Žemės, nei palydovai, todėl jie yra patraukli vieta paslaugoms, kurių šiuo metu negali pasiūlyti nė vienas, sako už saulės orlaivių projektus atsakingi vadovai.
Lėktuvai gali užfiksuoti didesnės raiškos nuotraukas ar vaizdo įrašus, nei palydovai arba tiekti plačiajuostį internetą iš oro – dar vienas dalykas, kurio palydovai negali padaryti. Vadovai numato užprogramuoti juos skristi į kitą Žemės rutulio pusę ir vykdyti stebėjimo misijas, kurios trunka mėnesius, todėl tai yra saugesnė ir ilgalaikė alternatyva pilotuojamų lėktuvų stebėjimui. Saulės orlaiviai galėtų būti siunčiami į nelaimės zonas, kad būtų teikiamos avarinės telekomunikacijos, o tada nuskraidinami, kai jų nebereikia.
Oro erdvės inžinierius ir karinių bepiločių orlaivių dizaineris Robertas Milleris sako, kad pirmą kartą saulės energija varomais lėktuvais susidomėjo prieš kelerius metus, kai JAV gynybos pažangių tyrimų projektų agentūra (Darpa) paprašė jo sugalvoti stebėjimo aparatą, kuris galėtų surasti Josephą Kony. Jis yra Afrikos karo vadas, apkaltintas tūkstančių žmonių pagrobimu ir nužudymu šiaurinėje Ugandoje.
Kad tai padarytų, Milleris suprato, kad jam reikės orlaivio, kuris galėtų nukeliauti didelius atstumus iki nurodytos vietos ir ištisas savaites – ko orbitoje esantys palydovai negali padaryti – turinčio specialų radarą, galintį sekti judėjimą po lėktuvu pro tankų džiunglių stogą, po kuriuo, kaip manoma, slepiasi Kony.
Jis pasirinko Šveicarijos vienviečio, saulės energija varomo, lėktuvo „Solar Impulse 2“, kurio sparnų plotis buvo toks platus, kaip didžiojo reaktyvinio lėktuvo, kuris neseniai 2016 m. tapo pirmuoju apskridusiu aplink Žemės rutulį.
Milleris įkūrė įmonę, nusipirko „Solar Impulse 2“ ir modifikavo jį taip, kad galėtų skristi be žmonių, pakeliui gaudamas 5 mln. dolerių vertės kontraktą iš JAV karinio jūrų laivyno. Orlaivis, pervadintas į Skydweller, skraido bandomuosius skrydžius iš Misisipės, o bendrovė kuria antrąjį lėktuvą, kurį Milleris tikisi paruošti pristatyti kitais metais. Tai yra sunkesnis ir gabenantis daugiau, nei dauguma kitų saulės lėktuvų prototipų, ir jis skrenda tame pačiame aukštyje, kaip ir komerciniai lėktuvai.
Vienas didžiausių iššūkių, pasak Milleris, yra užtikrinti, kad lėktuvas būtų pakankamai tvirtas, kad atlaikytų vėją ir orą, kol jis išbūtų aukštyje 90 dienų vienu skrydžiu.
Kiti saulės orlaivių projektuotojai bando apeiti šią problemą skrisdami virš oro sąlygų stratosferoje – nereguliuojamame ir beveik tuščiame atmosferos sluoksnyje, kuris prasideda keliomis myliomis virš Žemės paviršiaus, bet vis dar yra daug žemiau, nei zona, kurioje skrieja artimiausi palydovai.
Pavyzdžiui, BAE Systems Phasa-35, išplaukdamas į stratosferą, veikia „kažkur tarp oro baliono ir parasparnio“, o po to elgiasi, kaip „valdomas palydovas“, sako Corfieldas.
Lėktuvas, kurio sparnų plotis prilygsta siauro korpuso reaktyviniam lėktuvui, sveria net dvi verslo klasės sėdynes ir skrieja daugiausiai 35 mylių per valandą greičiu per devynias valandas, kylant į kreiserinį aukštį.
Siekdama padėti „Phasa-35“ ten saugiai pakilti, bendrovė kuria penkių matmenų orų prognozavimo sistemą. Jis prognozuos įvairių atmosferos sąlygų tikimybę skirtingu laiku, vietose ir aukštyje orlaivio paleidimo trajektorijoje. Tada „BAE Systems“ planuoja panaudoti dirbtinį intelektą, kad surastų idealų kelią į stratosferą. Bendrovė tikisi turėti komercinį laivą iki 2027 m. pabaigos, sako Corfieldas.
Kiti prototipai, tokie, kaip „Airbus“ 165 svarų Zephyr, sveria mažiau ir yra trapesni. Zephyr yra toks lengvas, kad šiuo metu jį paleidžia penkių žmonių įgula, bėgiojanti ant žemės. Bendrovė stato savo pirmąją oro bazę Kenijoje, kur geras oras ir švelnus vėjas padidina tikimybę saugiai plaukti per 10 valandų, kurių reikia norint patekti į stratosferą, ir per 16 valandų nusileisti, sako Samer Halawi, telekomunikacijų veteranas. vadovauja orlaivį kuriančiam „Airbus“ padaliniui.
Japonijos įmonių konsorciumas, vadovaujamas mobiliojo ryšio milžinės NTT Docomo, praėjusią savaitę paskelbė įsipareigojęs investuoti 100 mln. dolerių „Airbus“ ir planuoja vėliau šiais metais išbandyti „Zephyr“, teikiantį 5G paslaugą, ir tikisi pradėti visas komercines paslaugas, įskaitant telekomunikacijas, 2026 m. Konkuruojanti Japonijos telekomunikacijų bendrovė „SoftBank Corp.“ kuria savo saulės energija varomą orlaivį, kurį apibūdina, kaip telekomunikacijų bazę danguje.
Raymond's Sunseeker Duo yra vienas iš nedaugelio saulės lėktuvų, sukonstruotų žmonėms gabenti. Eksperimentinis dvivietis motorizuotas sklandytuvas, šiuo metu skraidantis po Europą, gali leistis į keliones, kurios trunka net 12 valandų.
Raymondas sako sukūręs šešiavietį saulės lėktuvą, kuris galėtų būti naudingas, skrendant tarp atokių bendruomenių su prastais keliais saulėtame klimate, pavyzdžiui, Afrikoje.
Raymondas sako, kad iššūkis yra rasti turtingų investuotojų, norinčių finansuoti tokių orlaivių gamybą ir sertifikavimą, tačiau „man nekyla abejonių, kad jei galėtume ką nors pradėti gaminti, tai būtų labai sėkminga.“ [1]
1. The Future of Everything: The Energy & Climate Issue --- Solar-Powered Planes Take Flight: Light uncrewed aircraft could provide surveillance and services that balloons and satellites can't -- and stay aloft for months. Dvorak, Phred. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 13 June 2024: R.9.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą