Saulės energija varomi lėktuvai – amžinas pragaras pilotams
(1)
Jei manote, kad graikų legenda apie Dedalo sūnų Ikarą, kurį pražudė vaškinius jo sparnus ištirpdžiusi saulė, liūdna, negirdėjote afrikiečių istorijos apie labai panašiai sparnus praradusią kiaulę – pastaroji taip rėžėsi į žemę nosimi, tad ligi šiol su šnipu vaikšto. Kad ir kaip būtų, senovės legendos pasirodė klaidingos. Saulė nepavydi žmogui dangaus, o jei žmogus protingas, net padeda jam skristi aukštai, toli ir visiškai be jokių sąnaudų degalams. Juk iš Abu Dabio į pirmą skrydį aplink pasaulį pakilo vien saulės energija varomas lėktuvas „Solar Impulse 2“.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia
tik entuziazmo.
Viskas labai paprasta – sumontuoji ant sparnų saulės baterijas (jos maitina besisukantį propelerį) ir skrendi sau. Viskas labai sudėtinga – užslinkus debesėliui nebeskrendi. Kad saulė į žmogaus skrydį žvelgtų draugiškiau negu į Ikarą, teko kartu padirbėti ir laikrodininkams iš „Omega“, ir automobilininkams iš „Toyota“, ir net vaistininkams iš „Bayer“.
O prasidėjo viskas nuo dirižablio. Tiesa, 1884 m. 10 km lenktynes laimėjęs dirižablis „France“ buvo varomas ne saulės, o tiesiog elektros energijos, tačiau tai jau pradžia. Deja, pigus benzinas ir geri varikliai šią pradžią privertė užmiršti – beveik šimtmetį aviacija nepripažino elektrinio variklio.
Tačiau 1954 m. įvyko kai kas neįtikėtinai svarbaus. Kompanijos „Bell Telephone“ laboratorijoje D.Chapinas, C.Fulleris ir G.Pearsonas sukūrė fotoelektrinį elementą silicio pagrindu. Žmonija išmoko šviesą paversti elektra.
Visa tai skrydžiu virto tik 1974 m. Kalifornijoje (JAV). Čia į orą pakilo 12,25 kg sveriantis R.J.Bouchero sukurtas pirmasis saulės energija varomas lėktuvėlis „Sunrise I“. Ant 9,76 m ilgio sparnų buvo sumontuoti 4096 saulės elementai – tai leido nepilotuojamam lėktuvui 20 minučių skrieti 100 metrų aukštyje.
1979 m. balandžio 29 d. saulės įkrautas lėktuvas pakėlė į orą žmogų. Tiesa, Larry Maurino „Solar Riser“ saulės elementas buvo per silpnas, tad jis buvo naudojamas tik baterijai įkrauti. Po trijų valandų krovimo pavyko nuskristi 800 m pusantro metro aukštyje. Iki Ikaro toloka.
Pirmasis žmogaus valdomas vien saulės energija varomo lėktuvo skrydis įvyko 1980 m. gegužės 18 d. Pilotu tapo trylikametis lėktuvo „Gossamer Penguin“ kūrėjo P.B.McCready sūnus Marshallas. Primena Dedalo ir Ikaro istoriją. Tik lėktuvėlis pasiekė vos kelių metrų aukštį. Užtat niekas nežuvo.
1981 m. „Solar Challenger“ lėktuvas, aprūpintas 16 128 saulės elementais, per 5 val. 23 min. nuskriejo 262,3 km ir pirmasis įveikė Lamanšą varomas tik saulės.
Šitiek metų ir tik keli metrai aukščio. Beprasmis ir labai brangus mokslinių eksperimentuotojų paišdykavimas? Jei skraidysime prie pat žemės – taip.
Tačiau juk pakanka pakilti vos į 20 km aukštį ir ten saulė švies visada, dėl žemos oro temperatūros saulės elementai dirbs kur kas efektyviau, tad tereikės kaip nors išlaikyti lėktuvėlį per naktį, o jau dieną jis skris be problemų.
Galbūt tolimoje ateityje tai galėtų virsti dangaus miestais, o kol kas – neribotą laiką ore išbūnančiais lėktuvais. Projektas HALE – didelio aukščio ilgos trukmės skrydžiai – buvo pradėtas 1990-aisiais ir vykdomas ligi šiol.
2001 m. nepilotuojamas, vien saulės energija varomas amerikiečių „Centurion“ daugiau negu 40 min. išbuvo 29 261 m aukštyje. Europiečių mažylis „Solong“ 2005 m. vasarą ore išbuvo daugiau negu 48 val.
Tačiau kad žemai skrendantys pilotuojami ir milžinišką aukštį pasiekiantys nepilotuojami lėktuvai virstų tuo, kuris milžiniškame aukštyje toli toli nuskraidintų žmogų, prireikė neįtikėtinų technologijų.
2003 m. šveicarų verslininkas Andre Borschbergas ir pirmojo aplink Žemę apskriejusio oro baliono pilotas Bertrand’as Piccard’as pradėjo kurti lėktuvą, kuris pasikinkęs tik saulę galėtų apskrieti aplink Žemę. Vienvietis „Solar Impulse 1“ 2010 m. liepos 7 ir 8 d. ore išbuvo 26 val. (iš jų 9 val. naktį), 2012 m. nuskrido iš Šveicarijos į Maroką, o 2013 m. apskrido JAV.
2014 m. HB-SIB sukūrė patobulinto „Solar Impulse 2“ dizainą. Tai lėktuvas, kuriame puikiai dera aukščiausios technologijos ir žiauriausios piloto kančios.
Šis lėktuvas – lyg skaudus smūgis sakantiems, kad technologijų kūrimas sulėtėjo. Nieko panašaus prieš dešimtmetį nebuvo galima nė įsivaizduoti.
Visas lėktuvo korpusas pagamintas iš korėtų anglies pluošto lakštų. Kvadratinio metro svoris – 25 gramai. 140 anglies pluošto „šonkaulių“ užtikrina korpuso tvirtumą. 72 m ilgio sparnų ir kėbulo viršutinė dalis padengta monokristaliniais 135 mikrometro storio saulės elementais – 17 248 sveria 633 kg ir suka 4 metrų skersmens propelerį. Vidutinis greitis – 70 km/val. Dieną lėktuvas pakyla į 8500 m aukštį, o naktį nusileidžia į 1,5 km.
Užduotis – sukurti kuo lengvesnį ir kuo mažiau energijos švaistantį lėktuvą – įvykdyta. Bet ką tai reiškia pilotui? Nei daug, nei mažai. Tiesiog iškilmingai pamojavęs išlydintiesiems ir pasimaudęs šlovės spinduliuose „Solar Impulse 2“ pilotas lipa ne į lėktuvą, o į tikrą pragarą.
3,8 kub. metrų tūrio piloto kabina nėra hermetiška, ji visiškai nešildoma, sienelės labai plonos, tačiau kažkaip turi išsaugoti pilotą gyvą 8,5 km aukštyje. Kompanija „Bayer“ kūrė specialią kompozitinę šilumą izoliuojančią ir labai lengvą medžiagą jos konstrukcijai, tačiau temperatūra viduje vis tiek svyruoja nuo -40 iki +40 laipsnių.
Piloto sėdynė – kartu ir sporto suolas, ir poilsio lova, ir tualetas. Atlošas yra ir gelbėjimo plaustas, o minkšta sėdynė dėl to, kad pripučiama. O juk planuojama, kad ilgai trunkančio skrydžio metu žmogus joje praleis 5 ar 6 paras.
„Tai pirmasis pasaulyje lėktuvas, kuris neturi jokių skrydžio trukmės apribojimų. Pagaminome lėktuvą, kuris pats sukuria sau reikiamą energijos kiekį, tad gali skristi amžinai. Dabar mūsų iššūkis – paversti pilotą tokiu pat atspariu“, – pristatydamas „Solar Impulse“ kalbėjo A.Borschbergas.
Todėl pilotai mokėsi autohipnozės ir meditacijos, jiems parinkta individuali dieta, jie daro specialius pratimus, kabinoje įrengta unikali deguonies tiekimo ir gyvybinių funkcijų sekimo sistema, tobulas autopilotas...
Neprimena svajonių padangių miesto? Tačiau kiekviena svajonė turi nuo ko nors prasidėti, o amžinai skristi galintis lėktuvas – velniškai nebloga pradžia. Taigi lieka padėkoti 30 inžinierių, 25 technikams, 22 dispečeriams ir visų galingų kompanijų mokslininkams, kurie pavertė svajonę skrydžiu.
Ir, aišku, labai tikėti, kad šį sykį saulė neužpyks ir nesupainios saulės baterijų su Ikaro sparnų vašku.
