Миллион долларов на мечту – много это или мало? Именно такую сумму уже потратили авторы проекта, лидером которого является резидент Фонда «Сколково» российская компания ТЭЭМП, на достижение мечты дать человечеству возможность летать на энергии солнца.
25 октября в Технопарке «Сколково» состоялась презентация проекта «Альбатрос» по созданию самолета на солнечных батареях. Планируется, что уже в 2020 году он совершит первый в истории беспосадочный полет вокруг Земли на энергии солнца.
Создатели проекта «Альбатрос» - бывший летчик, с 1997 по 2003 годы член сборной России по авиаспорту, а ныне председатель Совета директоров ООО «ТЭЭМП» Михаил Лифшиц и известный российский путешественник, писатель, художник и священник Федор Конюхов.
Михаил Лифшиц и Федор Конюхов возле летающей лаборатории проекта «Альбатрос».
Фото: пресс-служба фонда «Сколково»
Компания «ТЭЭМП» разработала «сердце» уникального самолета - электрическую силовую установку, в которой используются гибкие солнечные модули и гибридная система накопления энергии.
Федор Конюхов, ранее уже облетевший вокруг Земли на воздушном шаре, станет пилотом самолета, который совершит рекордный кругосветный перелет на солнечной энергии.
Предыстория
За всю историю мировой авиации еще никому не удавалось совершить кругосветный беспосадочный полет на самолете при помощи солнечной энергии.
Кругосветный беспосадочный перелет был - американский пилот и предприниматель Стив Фоссет в марте 2005 года облетел вокруг Земли на одноместном самолете Virgin Atlantic GlobalFlyer за 67 часов. Но это был самолет на реактивной тяге.
Кругосветный перелет на самолете с солнечной энергоустановкой тоже уже был - швейцарские пилоты Бертран Пиккар и Андреа Боршберг облетели вокруг Земли на экспериментальном самолете Solar Impulse 2. Однако это был многоэтапный перелет, который, в общей сложности, продолжался больше года: начался в мае 2015 года, а завершился в июле 2016-го. За это время самолет сделал 17 остановок.
Но беспосадочного кругосветного перелета на самолете, использующем исключительно энергию солнца, до сих пор не совершал никто. Именно такой рекорд и задумали установить создатели проекта «Альбатрос».
В начале пути
План реализации проекта разбит на три основных этапа.
Первый этап — это создание летающей лаборатории для испытаний энергоустановки на солнечных модулях и суперконденсаторах ТЭЭМП.
Второй этап предусматривает разработку и строительство летательного аппарата «Альбатрос» - на основе технологий, отработанных в летающей лаборатории.
Третьим этапом станет собственно сам полет вокруг Земли на энергии солнца.
Сейчас проект находится на стадии завершения первого этапа – уже создана первая в мире летающая лаборатория в области фотовольтаики, которая и была представлена в «Сколково». Она собирает данные о работе солнечных модулей и гибридной силовой установки на основе суперконденсаторов ТЭЭМП и литий-ионных батарей.
Михаил Лифшиц. Фото: пресс-служба фонда «Сколково»
«Есть вопрос, сколько энергии мы соберем в летательном аппарате в разном его положении по отношению к солнцу, в разных широтах и в разное время суток, в разных условиях подстилающей поверхности. Системного ответа на этот вопрос нет. Чтобы спроектировать самолет правильно, нужно иметь расчетную базу. Для этого мы и сделали летающую лабораторию, этот этап нашего проекта уже уникален сам по себе», - поясняет Михаил Лифшиц.
Уникальный исследовательский комплекс позволяет проводить испытания оборудования в реальных климатических условиях: при различных температурах, уровнях давления и влажности, в широких диапазонах спектра солнечного света.
Лаборатория создана на базе самолета Stemme S12, приспособленного для полета в планерном режиме. Размах крыльев аппарата составляет 26 метров.
Корпус летающей лаборатории оснащен гибкими солнечными гетеропереходными панелями российского производства (их создает ОАО «НТЦ ТПТ» по заказу ООО «ТЭЭМП») на основе тонкопленочной и поликристаллической технологий. Их КПД составляет более 22%. А это значит, что они смогут улавливать не только прямой, но и рассеянный солнечный свет, например, отражённый от облаков, над которыми будет проходить полет. Соответственно, солнечные панели будут установлены как на верхнюю, так и на нижнюю поверхность крыльев, что существенно увеличит количество получаемой энергии.
После запуска летающей лаборатории отношение многих специалистов отрасли к проекту кардинально поменялось.
«Любой проект проходит несколько фаз. Сначала все озирались и смеялись. Когда мы построили лабораторию и начали испытательные полеты, все изменилось. Сейчас уже очень многие ждут от нас данных, которые мы собираем в процессе полета. И мы их не будем прятать», - говорит руководитель проекта «Альбатрос», председатель совета директоров ООО «ТЭЭМП» Михаил Лифшиц.
Уникальные данные, полученные летающей лабораторией, создают расчётную базу для всей будущей авиации на солнечной энергии.
По словам Лифшица, конструкторы, которые участвовали в предыдущих известных проектах, сами приходят в команду «Альбатроса». «Если раньше мы искали специалистов, то теперь уже они к нам просятся», - подчеркнул Лифшиц.
Сейчас над проектом «Альбатрос» работают лучшие мировые эксперты - один из разработчиков прототипа космического корабля Dragon для SpaceX Andy Elson, пилот и коммерческий директор проекта Solar Impulse II Andre Borschberg, эксперт мирового уровня в области авиастроения Jean Botti и другие.
Илл.: albatross.solar
В создание летающей лаборатории компания ТЭЭМП вложила более миллиона долларов собственных средств. Но нельзя сказать, что это выброшенные на ветер деньги.
«По результатам испытательных полетов у нас уже есть два патента, абсолютно рабочих, и есть новая продукция. Те модули, которые сейчас установлены на аппарате, были разработаны именно в процессе создания лаборатории. Было проведено множество наземных испытаний, сейчас происходят воздушные испытания. И это новый продукт, который будет отдельно коммерциализирован», - рассказал Михаил Лифшиц.
На гибридных накопителях производства ТЭЭМП, которые состоят из литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов, будет основана система хранения энергии «Альбатроса».
ТЭЭМП - российский разработчик и производитель суперконденсаторов, а также систем накопления энергии на их основе, которые используются во множестве отраслей - в автотранспорте, авиа- и судостроениии, робототехнике, исследовательских установках и т.д.
Суперконденсаторы ТЭЭМП благодаря использованию специально разработанных электролитов и катодного материала отличаются низким внутренним сопротивлением, малым весом, сохраняют полную работоспособность при экстремально низких температурах (до -65 °С) и обладают огромным ресурсом — порядка 1 млн циклов заряд-разряд.
В гибридном накопителе, который будет установлен на «Альбатросе», эти суперконденсаторы будут играть роль «буфера» и защитят его от интенсивных нагрузок, перегрева и переохлаждения. Это позволит избежать короткого замыкания накопителя из-за перегрева, которое стало причиной приостановки полетов Solar Impulse 2 на несколько месяцев после рекордного перелета из Японии на Гавайские острова.
Первый этап подготовки к полету – формирование расчетной базы на основе данных летающей лаборатории - планируется завершить в марте 2019 года. После этого команда приступит уже непосредственно к созданию самолета, на котором будет совершен кругосветный перелет.
Планов громадье
Эскизный проект большого самолета «Альбатрос» уже есть, признались организаторы. На самолете будет установлено три двигателя, а сам он будет создан в двух экземплярах.
Предполагается, что беспосадочный кругосветный перелет займет немногим более 6 суток – приблизительно 150 часов. Он будет проходить на высоте 11-14 тысяч метров со средней скоростью 210 км/час.
Кругосветный перелет осуществят в Южном полушарии, поскольку там 80% маршрута будет проходить над акваториями океанов - Тихого, Атлантического и Индийского. В Северном полушарии пришлось бы получать разрешения на полет в воздушном пространстве множества стран. В Южном же он пройдет над территориями всего шести государств - Австралии, Новой Зеландии, Чили, Аргентины, Бразилии и Южной Африки.
Федор Конюхов. Фото: пресс-служба фонда «Сколково»
Сейчас Федор Конюхов проходит обучение по программе подготовки летного состава легких и сверхлегких воздушных судов в авиационном учебном центре «Даймонд» в республике Беларусь. Там же он научится управлять планером, а потом будет практиковаться на прототипе – летающей лаборатории Stemme S12.
Пилотажные навыки, необходимые для рекордного перелета, Конюхов получит в ходе серии тренировочных полетов в различных широтах и климатических зонах, в том числе в европейской части России и в Приэльбрусье, а также в ходе длительного перелета в Петропавловск-Камчатский через города Новый Уренгой и Екатеринбург.
Что потом?
Успешный опыт использования для полета электросиловых установок, работающих от энергии Солнца, может стать толчком к их внедрению в гражданской авиации.
«Мы отрабатываем именно систему электродвижения. Чисто солнце - это рекордный полет. А вот гибридная электрическая энергосиловая установка может применяться в самых разных вариантах», - подчеркивает глава совета директоров ТЭЭМП Михаил Лифшиц.
По его словам, сейчас в авиации начинает расти потребность в электродвижении. «Например, есть гигантское количество аэродромов, которые находятся в черте города. Взлет на электрической тяге – он практически бесшумный. И уже есть достаточно большой спрос к тому, чтобы такие установки появились», - отметил Лифшиц.
Став в свое время резидентами Фонда «Сколково», компании – участники проекта «Альбатрос» получили максимальную поддержку.
«Мы свою лепту внесли, когда поддержали двух наших резидентов – ТЭЭМП и НТЦ тонкопленочных технологий, разработки которых сейчас использованы в этом летательном аппарате. Им были предоставлены все меры поддержки, в том числе и грантовое финансирование. Это проекты, которыми мы гордимся. Это реально крупные предприятия, которые уже выпускают промышленную продукцию» - отметил вице-президент, исполнительный директор Кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково» Олег Дубнов.
Он напомнил, что накопители когда-то были лишь идеей, появившейся на площадках «Сколково». А сейчас это готовые, конкурентоспособные продукты, востребованные на традиционных рынках в энергетике и транспорте, как в России, так и за рубежом.
«Проект "Альбатрос" важен для продвижения инновационных продуктов, популяризации "зеленых технологий". В перспективе же мы видим за "Альбатросом" и самостоятельный продукт для рынков, ведь не случайно мировые гиганты Google, Amazon ищут платформы для оказания услуг "с воздуха"», - отметил Олег Дубнов.
Предполагается, что разработанные в ходе реализации проекта технологии позволят создать, в том числе, автономные летательные аппараты - «атмосферные спутники». Они могут применяться для организации сетей связи, высококачественной съемки земной поверхности, мониторинга лесов, сельскохозяйственных земель, трубопроводных систем и других объектов инфраструктуры.
Источник: polit.ru