Яркие перспективы: Федор Конюхов облетит вокруг света на энергии солнца
26 июля 2016 года Андре Боршберг и Бертран Пиккар завершили первый в истории кругосветный полет на летательном аппарате, работающем исключительно на солнечной энергии, — Solar Impulse 2. Чтобы облететь земной шар, экипажу Solar Impulse 2 потребовалось чуть больше года, а 117 часов и 51 минута перелета из Японии на Гавайи стали рекордом по продолжительности полета на солнечных батареях. Побить рекорд швейцарцев намерена российская команда проекта «Альбатрос». Пролететь 33 000 км вокруг света исключительно на энергии солнца без использования ископаемого топлива и без остановок планируют за неделю.
Когда ждать полета
Проект реализуется в три этапа, и сейчас «Альбатрос» находится на первом из них: команда проекта испытывает технологические решения на летающей лаборатории — самолете Stemme S12. Ключевыми технологическими составляющими будущего солнечного планера станут гибкие солнечные гетеропереходные панели и гибридные накопители энергии. Эти панели, установленные на самолете Stemme S12, в течение года будут тестироваться на устойчивость к разным погодным условиям, низким температурам и давлению. Затем настанет черед второго этапа — проектирования и строительства планера для рекордного полета с учетом полученных в ходе испытаний данных. Наконец, третьим, заключительным, этапом станет сам кругосветный полет.
Российский планер должен стартовать в 2020 году, а пилотировать его будет путешественник Федор Конюхов, который уже совершил пять кругосветных плаваний и, в частности, установил рекорд, облетев на воздушном шаре вокруг Земли за 268 часов. Сейчас Конюхов осваивается в статусе авиатора и проходит обучение на пилота в минском Авиационном учебном центре «Даймонд».
Стоимость проекта пока прогнозировать сложно, бюджет может измениться из-за многих причин, главные из них — технологическая составляющая и непредвиденные логистические расходы. Технологическим инвестором проекта выступила группа компаний «Ренова».
«Мы создаем первую в мире летающую лабораторию в области фотовольтаики. В этом году мы планируем полеты в самых разных условиях: в предгорьях Эльбруса, на Камчатке, Урале, в Подмосковье. Все это поможет собрать больше данных о работе гибких солнечных панелей в самых разных и неожиданных условиях», — говорит председатель совета директоров АО «Ротек» Михаил Лифшиц.
Летающая лаборатория — уникальный испытательный комплекс, который позволяет наблюдать за работой солнечных панелей и накопителей в условиях, в которых никто ранее их не испытывал. Фактически команда проекта «Альбатрос» выступает сегодня в роли первопроходцев.
Какие технологии применяются
Для создания энергетически автономного летательного аппарата необходим в первую очередь высокоэффективный источник энергии. Специально для проекта «Альбатрос» Научно-технический центр тонкопленочных технологий в энергетике при МФТИ им. Иоффе разработал технологию изготовления так называемых гибких гетеропереходных солнечных ячеек с КПД более 22%. Такие ячейки сочетают преимущества тонкопленочной и поликристаллической технологий — они способны улавливать рассеянный солнечный свет и могут быть установлены на всей поверхности самолета.
Система хранения энергии будет основана на гибридных накопителях, которые состоят из литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов. Первые обеспечат высокую емкость накопителя, а вторые будут эффективным буфером для предохранения от повышенных нагрузок и перегрева литий-ионных АКБ. Суперконденсаторы разрабатывает и производит компания «ТЭЭМП», входящая в группу «Ренова». Благодаря особой конструкции, использованию специально разработанных электролитов и катодного материала суперконденсаторы «ТЭЭМП» обладают малым весом и работают при экстремальных температурах (до –65 °C).
Такие высокоэффективные источники энергии позволят избежать довольно распространенной в авиации неполадки — «теплового разгона», при котором происходит короткое замыкание накопителя из-за его высокой температуры. Перегрев аккумуляторов на маршруте Япония — Гавайи стал причиной приостановки полета Solar Impulse 2 почти на 9 месяцев.
Что потом
Беспилотные летательные аппараты, использующие энергию Солнца, могут прийти на замену спутникам. Источником энергии для электрических систем авиадвижения станет сочетание солнечных панелей и небольшого, но эффективного двигателя. Дальнейшее развитие такого рода технологий позволит применять разработки электродвижения для грузовых и пассажирских перевозок, что, в свою очередь, приведет к экономии ресурсов и сохранению окружающей среды.