Dokument ohne Titel
Das elektrische Flugzeug
- August 2009
Update vom 12. September 2009. Erster Flug des Cri-Cri elektrisch. Jean-Luc Soullier am Steuer
****Update vom 2. Oktober 2010
Die Jahre, die wir heute erleben, markieren den Aufstieg des elektrischen Flugzeugs, des elektrischen Autos. Werfen Sie doch einen Blick auf die Erfolge und Misserfolge des elektrischen Autos:
Ein kurzer Exkurs über das elektrische Fahrrad mit einigen Daten:
Akku: Panasonic Lithium-Ion Kapazität: 8 Ah 26V Reichweite: 50 bis 70 km; 3 Stufen der Hilfestellung Ladezeit: 3 Stunden Motor: im Pedalier, 180 W Rahmen: Stadtrahmen aus Aluminium; Einheitsgröße 45 cm Gabel: Stahl Sattel: Kinetic Felgen: 26'' Aluminium Bremsen: V-Brake vorne und hinten Gänge: Nexus 3 mit automatischem Schaltvorgang Reifen: 26 x 1,75 Platzbedarf: 175 x 65 cm Gewicht: 22 kg
In China ist eines der beiden Akkuteile des Fahrrads entnehmbar. Der Nutzer nimmt also das Akkuteil aus seinem Gehäuse, wenn er von der Arbeit kommt, und lädt es zu Hause. Gleiches gilt für seinen Arbeitsplatz. Diese Entnehmbarkeit des Akkus erhöht die Reichweite des Fahrzeugs ( die bei den Modellen zwischen 50 und 70 Kilometern liegt ). Wenn man sich die Frage nach dem idealen elektrischen Fahrzeug stellt, ergeben sich verschiedene Probleme. Es wäre gut, wenn das Fahrzeug zweisitzig wäre und für Einkäufe genutzt werden könnte. Was man dabei vergisst, ist, dass das elektrische Fahrzeug vollständig umweltfreundlich ist und daher in Einkaufszentren, unterirdischen Gängen und überall hineinfliegen kann. Man könnte sogar eine Integration des Systems in den interurbane Verkehr in Betracht ziehen.
Es würde außerdem kein Problem darstellen, es mit zwei verschiedenen Antriebsarten auszustatten, wobei ein thermischer Motor als Notantrieb dient. Hier ist, was ich persönlich vorschlagen würde, inspiriert von den chinesischen Dreirädern mit Motor:
Das zweisitzige elektrische Dreirad
Dieses zweisitzige Dreirad ( inspiriert von der chinesischen Version ) ist schmal und nicht sehr störend. Die Karosserie ( in China aus leichtem Legierung und Plexiglas ) ist teilweise entnehmbar. Der Akku ist größer als bei einem einfachen elektrischen Fahrrad, aber er besitzt ein entnehmbares Element, das der Nutzer überall hintragen und laden kann. Man kann Steckdosen an Säulen oder in Parkplätzen vorsehen.
Akku: Panasonic Lithium-Ion Kapazität: 8 Ah 26V Reichweite: 50 bis 70 km; 3 Stufen der Hilfestellung Ladezeit: 3 Stunden Motor: im Pedalier, 180 W Rahmen: Stadtrahmen aus Aluminium; Einheitsgröße 45 cm Gabel: Stahl Sattel: Kinetic Felgen: 26'' Aluminium Bremsen: V-Brake vorne und hinten Gänge: Nexus 3 mit automatischem Schaltvorgang Reifen: 26 x 1,75 Platzbedarf: 175 x 65 cm Gewicht: 22 kg
In Bezug auf die Speicherung elektrischer Energie wurden in den letzten Jahrzehnten beträchtliche Fortschritte erzielt, so dass heute alle elektrischen Bohrmaschinen im Haushalt mit wiederaufladbaren Akkus funktionieren, was vor ein paar Jahrzehnten undenkbar gewesen wäre. Die Chinesen sind in diesem Bereich nicht am Ende der Schlange.
Die Sonnenzellen haben ihre Effizienz gesteigert und übertreffen 20 %
Im Bereich der " ultra-ultra-leichten " ist der Name MacCready unmittelbar auf den Lippen.
Paul MacCready
Man fragt sich sofort, welches merkwürdige Fahrzeug hinter ihm steht. Es ist einfach das elektrische Auto, mit dem er 1987 den australischen Solarwagenrennen gewann, einen Tag vor dem nächsten Konkurrenten (...)
Das Solarauto von Paul MacCready, 1987, bei der australischen Rennserie
Schmaler, du kannst nicht noch schmaler sein. Überquerung Australiens; 3500 km mit Spitzen bis 113 km/h
Vordere Haube abgenommen
Pilotenposition und hintere Haube
Wie man sehen kann, bestand die hintere obere Teil vollständig aus verbindenden Solarzellen. Das Fahrzeug ruht auf einer flachen Platte mit Versteifungen. Die Form des Fahrzeugs gewährleistete eine Auftriebskraft, die die Last auf das Fahrwerk reduzierte.
Geboren 1925. Erster Alleinflug mit 16 Jahren. 1941: US-Champion im Segelflug, mit 23 Jahren. Gewann die Weltmeisterschaft im Segelflug in Frankreich.
Danach entwarf er das erste fliegende Gerät, das sich durch die muskuläre Energie seines Piloten abstützt, den Gossamer Condor.
3 Ansichten des Gossamer Condor
MacCready wählte das Kanonenformat, um einen tragenden Stabilisator zu haben. Tatsächlich zahlt der Auftrieb einer Flügelfläche den Preis eines Drehmoments. Siehe meine BD " Wenn wir fliegen ", die kostenlos zum Download auf der Website http://www.savoir-sans-frontieres.com verfügbar ist, sowie 350 weitere in 33 Sprachen.
Ein Unternehmen, das seit 3 Jahren besteht, über das nie ein Medien berichtet hat
Um das Gewicht zu reduzieren, wählte MacCready das Flügelhängen an der Vorderkante, was das Langholz leichter machte, das nur noch das Biegemoment tragen musste.
Der Glossamer Condor: erster menschlicher Flug
Genau so schnell wie ein Fahrrad.....
Der Glossamer Albatros überquert den Ärmelkanal
Alle diese Flüge erfolgen " am Boden ". Der Radfahrer steuerte mit einem Lenker, der zunächst einen Halt bot, dann die Auftriebskraft des Vorderteils regulierte und schließlich mit einer leichten Kurve den Vorderteil neigte. Die Neigung der Flügel wurde durch den Rollwinkel verursacht. Es gab keine Seitenruder. Aber das Gerät war nicht dafür konzipiert, starke Kurven zu fliegen.
Videos der Erfolge der Maschinen von Paul MacCready
Danach flog der erste Solarflug, durch den Sohn von Marc Ready, 13 Jahre alt, 40 kg, an Bord des Gossamer Penguin, ausgestattet mit 3900 Cadmium-Nickel-Solarzellen, die 500 Watt leisteten. Das leere Gewicht des Geräts betrug 34 kg. Ein Katapult ermöglichte dem Gerät, den Boden zu verlassen.
Der erste Flug mit Solarenergie, 1974. Immer noch Fahrräder und Bodeneffekt
Der erste Mensch, der mit Solarenergie flog: der Sohn von Mac Ready, 13 Jahre
Marshall, 13 Jahre, beim Start
Aber die NASA übernimmt und ermöglicht MacCready 1981 den Flug des Solar Challenger. Leistung: 2,5 kW
Der Solar Challenger von Paul MacCready
Dort ändern sich die Dinge völlig. Man bemerkt eine stämmigere Silhouette, die für den Angriff von Turbulenzen bestimmt ist. Turbulenzen.
**Von der Seite gesehen. Man bemerkt, dass es Seitenruder hat. **
Das Leitwerk des Geräts ist mit einem abgeleiteten Profil ausgestattet, um das Drehmoment des Flügels zu ausgleichen. Die Oberseite ist vollständig flach und trägt eine große Anzahl von Solarzellen.
Solar Challenger, von oben gesehen
Es ist das feste Teil, das die Solarzellen trägt. Das bewegliche Teil erscheint als weißer Streifen und ist ohne Solarzellen. Beim Flug zwischen Frankreich und England über eine Distanz von 300 km blieb das Gerät 5 Stunden und 23 Minuten in der Luft im Juli 1981. Dreimal schwerer als das Gossamer Penguin ( ohne Pilot ), mit 16.000 Solarzellen, die zwei elektrische Motoren mit jeweils drei Pferdestärken mit Samarium-Cobalt-Magneten versorgten. Das Gerät profitiert von allen Fortschritten in Bezug auf neue Materialien mit starkem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ist mit einer verstellbaren Propeller ausgestattet.
*Der qualitative Sprung ist beträchtlich. *
Abgesehen von der hochtechnischen Natur der Materialien, sieht man, dass der langfristige Solarflug - langstreckig - vollständig realisierbar ist, mit einer Maschine, deren Linien noch ziemlich ähnlich einem konventionellen Flugzeug sind, beispielsweise in Bezug auf die Flügelverhältnis. Aber das ist nicht das, was MacCready damals interessiert. Er denkt an ein unbemanntes Flugzeug, ein " UAV " ( Unmanned aerial vehicle ), das in der Lage ist, große Höhen zu erreichen, tagsüber: 30 Kilometer, und nachts etwas abzusteigen, während es einen Teil der gesammelten elektrischen Energie zurückgibt, die in Batterien gespeichert ist, was es ermöglichen würde, unendlich in der Luft zu bleiben . .
Er wendet sich dann dem " ohne Schwanz " mit großem Flügelverhältnis zu, bei dem die Böen durch die Flexibilität des Langholzes aufgenommen werden, was einen großen Dihedralwinkel ermöglicht. Die Stabilität des Geräts wird einem Bordcomputer überlassen, der auf eine Reihe von Klappen, die sich über den gesamten Flügelende befinden, reagiert und die Effekte der Aeroelastizität kontrolliert.
****Das gesamte Projekt ( pdf auf Englisch )
Die Höhe von 30 km ( 100.000 Fuß ) wurde tatsächlich erreicht. Die Effizienz der Solarzellen übersteigt 20 %. Das Gerät kann eigenständig starten. Verschiedene Formeln wurden nacheinander angewandt, von " rein solar " bis zu gemischten Systemen, bei denen das Gerät Energie in Batterien mit sich trägt oder elektrische Energie mit Wasserstoffbatterien erzeugt.
Im späten 80er-Jahren startete die NASA ein ERAST-Programm ( Environmental Research Aircraft and Sensor Technology ) vom Dryden-Testzentrum. Die Studien und Forschungen wurden von der Firma Aero Vironment durchgeführt, gegründet von MacCready.
Das erste Gerät war der Pathfinder. 30 Meter Spannweite, sechs Motoren. Nachdem es auf Batterie geflogen war, entwickelte es sich später mit Solarzellen. Er erreichte 17.000 Meter Höhe im Jahr 1995, dann 23.000 Meter im Jahr 1997.
Der Pathfinder: 30 Meter Spannweite, acht Motoren
Ein Flügel entwickelt nur dann Auftrieb, wenn ein Drehmoment entsteht, das ausgeglichen werden muss. Das Profil der Flügel dieser Art von Maschine ist evolutionär. Der mittlere Teil des Flügels ist am " tragendsten " und hat eine positive Krümmung. Die Flügelspitzen haben ein selbststabilisierendes Profil, in S-Form, deutlich sichtbar auf diesem Bild. Diese Flügelteile erzeugen also einen geringeren Auftrieb. Dies ist die Lösung, die MacCready für das " ohne Schwanz " -Format, auf eine einfachen Flügel, mit großem Flügelverhältnis, gefunden hat. Man hat viel, vielleicht zu viel, auf die computergesteuerte Flugkontrolle gesetzt.
Ein Seitenansicht des Pathfinders mit Dihedral
Die NASA wechselte dann zum Prototypen Centurion ( 1996-1998 ), mit vierzehn Motoren, einer Spannweite von siebzig Metern, konzipiert, um eine Höhe von 100.000 Fuß ( dreißig Kilometern ) zu erreichen.
**Der Centurion ( 1996 - 1998 -). Siebzig Meter Spannweite, vierzehn elektrische Motoren. **
Das Foto wurde von unten aufgenommen. Auf der hinteren Seite des Profils ist deutlich, in Durchsicht, die feinen Rippen zu erkennen. Dies lässt vermuten, dass es sich um Qualifizierungsversuche der Flügel handelt, um die Flugeigenschaften zu bewerten, ohne die kostspieligen Solarzellen. Die Ober- und Unterseite sind nur mit einem dünnen Mylar-Film bedeckt, wie bei den vorherigen Geräten, die von MacCready geschaffen wurden.
Was sieht man noch?
Man erkennt die vierzehn elektrischen Motoren, die im Betrieb sind, mit ihren zweiblättrigen Propellern von zwei Metern Durchmesser, wahrscheinlich von Batterien angetrieben, die für relativ kurze Flüge vorgesehen sind. Jeder Motor entwickelt 1,5 kW. Der vordere Teil des Flügels ist undurchsichtig. Dort muss sich das Hauptelement der Struktur, das Langholz, befinden. Vor diesem Langholz ist die Fortsetzung der Rippen, ergänzt durch einen leichten Vorderkante aus expandiertem Polystyrol ( Styropor mit Mylar-Beschichtung ), wie bei den vorherigen Geräten.
Wie man später sehen wird, wurde das Gerät Centurion, mit Solarzellen und immer noch mit seinen 14 Motoren, durch Hinzufügung eines zusätzlichen zentralen Elements in das Gerät Helios HP01 umgewandelt, mit Solarzellen, maximal leicht ( 1160 kg, Flügelbelastung 5 kg pro Quadratmeter ), konfiguriert, um zu prüfen, ob sehr große Höhen mit einer durch die Sonne betriebenen Antriebsart erreicht werden können. Erfolg ( 30 Kilometer Höhe ).
Wie man später sehen wird, wurde die HP03-Version bei ihrem zweiten Flug zerstört, und man wird sehen, wie. Die Vergrößerung der Trümmer, die auf der Oberfläche schwimmen, ermöglicht es, das Langholz zu erkennen, das scheinbar zylindrisch und mit Rippen versehen ist. Es scheint, dass MacCready in diesem Langholz die gesamte mechanische Festigkeit seines Geräts konzentrierte, während der Rest nur Schmuck war. Wenn man einen Blick auf diesen Flügel wirft, mit einer unglaublichen Spannweite ( Verhältnis: 30 ), ohne jedes Seil, kann man sich fragen, wie dieser Flügel den Phänomen Aeroelastizität meistern kann. Das Phänomen ist relativ einfach zu verstehen. Bei jeder Böe kann die Flügelspitze aufsteigen. Die lokale Anströmung wird höher. Der Flügelabschnitt hebt sich, biegt sich. Dann reagiert die elastische, mechanische Struktur, die versucht, ihn in seine ursprüngliche Position zurückzubringen. Am Ende beginnt das Gerät, " Flügel zu schlagen ", und dieser Moment kann bis zur Zerstörung verstärkt werden.
Viele Flugzeughersteller haben solche Probleme erlebt, auf allen Arten von Maschinen. Am Anfang der Luftfahrt war die Lösung das Seil, das Widerstand erzeugte. Es war erst, als die mechanischen Qualitäten der inneren Struktur verbessert wurden, dass Flugzeuge von dieser wahren Kabelspinnweben befreit werden konnten. Bei den Geräten der NASA: kein Seil. Man könnte sich fragen, ob das Langholz allein die Kräfte, die mit diesem " Flügelschlag " verbunden sind, ausgleichen kann. Das scheint schwierig.
Es gibt eine andere Art, mit dem Phänomen umzugehen: den Flügel " aktiv " und " intelligent " zu machen. In einem unten abgebildeten Diagramm sieht man, dass das Gerät seinen " Pitch Rate " ( seinen Anstieg der Anströmung in Grad pro Sekunde ) aufzeichnet, was zeigt, dass es sich um eine entscheidende Datenquelle für die Flugkontrolle handelt. Der Flügel ist voller ( am Langholz ) Sensoren, die die Winkelbeschleunigung und Torsion detektieren. Alles wird an einen Computer übertragen, der vorherseht und sofort eine ganze Reihe von 72 Klappen aktiviert, die den gesamten Flügelende ( Länge: ein Meter ) ausstatten. Diese Klappen dienen nicht nur der Ruderkontrolle, sondern verhindern auch jede Tendenz zum Flügelschlag, zu diesem gefährlichen Flügelschlag. Im Englischen bedeutet " flutter " Flügelschlag ( des Flügels eines Vogels ).
Die Steuerung des Geräts erfolgt durch eine unterschiedliche Leistungsverteilung an die Motoren ( im Flug: 1,5 kW pro Motor ). Es ist also nicht notwendig, ein vertikales Leitwerk zu haben. Die Rollkontrolle erfolgt automatisch durch den " induzierten Rollwinkel " ( der äußere Flügelabschnitt fliegt langsamer ). Die Geschwindigkeit des Geräts beträgt 38 Fuß pro Sekunde, also 45 km/h.
Die amerikanische Luftfahrt stand diesem Problem vor Jahrzehnten gegenüber, als sie ihren größten militärischen Transportflugzeug ( ich glaube, es war der Lookeed Galaxy ) einsetzen wollte. Obwohl sorgfältig berechnet, erwies sich das Gerät als empfindlich gegenüber dem Phänomen der Aeroelastizität, flog in " Flügelschlag ". Der Bewegung war nicht groß: weniger als ein Meter an der Flügelspitze. Aber diese alternierenden Biegungen waren unerträglich, was zu einer drastischen Reduzierung der Lebensdauer des Flügels führte, aufgrund des Materialermüdungsprozesses.
Es gab zwei Lösungen:
- Den Flügel von Grund auf neu entwerfen ( zu teuer )
- Es mit Klappen ausstatten, die dieses Phänomen des Flügelschlags verhindern
Die zweite Lösung wurde gewählt. Die Amerikaner erhielten ab diesem Tag eine gute Erfahrung mit der aktiven Steuerung der Flügelgeometrie durch Klappen, kontrolliert durch ein " Beschleunigungsmesser plus Computer ". Es ist offensichtlich für den Leser, dass eine solche Steuerung nicht manuell erfolgen kann. Sehr empfindliche Beschleunigungsmesser erkennen die geringste lokale Änderung der Anströmung ( oder Biegung ) und reagieren sofort, indem sie Klappen aktivieren, ein Verhalten, das kein Mensch so schnell nachahmen könnte. Ohne einen leistungsstarken Bordcomputer könnte das Gerät Helios ( ehemals Centurion ) einfach nicht fliegen.
Dieser Aspekt begrenzt die Eingriffsfähigkeit des " Piloten " dieser Maschine erheblich, der nur " kontrollieren kann, ob alles gut läuft ". Man stelle sich nicht vor, dass er kontinuierlich die Steuerung übernimmt. Alles funktioniert ... wenn alles vorher berechnet und programmiert wurde. Doch bei der Zerstörung von Helios HP03 wird man sehen, dass eine andere Form der Instabilität, in der Neigung, obwohl vorhergesehen, unterschätzt wurde in Bezug auf ihre Auswirkungen und die Geschwindigkeit ihres Verlaufs, und das Bordsystem war nicht in der Lage, sie rechtzeitig zu bekämpfen. Wenn der Computer angemessene Befehle geben konnte, um die Entstehung der Instabilität zu bekämpfen; in einem ersten Schritt, der zweite " Schlag " brachte das Gerät " aus seinem Flugbereich ", sehr schnell. Aber ich anticipiere.
Zurück zur zylindrischen Form des Langholzes. Dieses ist zwei Arten von Kräften unterworfen:
- Biegung
- Torsion
Im Phänomen des Flügelschlags, der Aeroelastizität, wird das Langholz in alle Richtungen belastet. Die lokale Änderung der Anströmung, bei einer Böe, führt zu einer Biegekraft in der Richtung " oben-unten ". Aber die lokale Änderung der Widerstandskraft erzeugt auch Kräfte " vorne-hinten ". Die zylindrische Form scheint dann die beste zu sein, um Biegekräfte in allen Richtungen zu ertragen.
Aber der Aerodynamiker weiß auch, dass die Änderung des Auftriebs eine Änderung des Drehmoments verursacht ( siehe meine Comic L'Aspirisouffle ). Diese lokale Änderung des Drehmoments führt zu gefährlichen Torsionskräften, besonders wenn das Langholz sehr lang ist. Es scheint, dass das Foto, auf dem man das Langholz nackt sieht, kreisförmige Rippen zeigt, die dazu bestimmt sind, die Ausbreitung eines Knickens entlang dieses zylindrischen Langholzes zu verhindern. Hinzu kommt, dass, wenn der Computer nicht da ist, um sofort auf jede Drehung des Flügels zu reagieren, das Langholz sicher gebrochen wird.
Langholz
Meiner Meinung nach ermöglicht nur eine vollständige aktive Kontrolle des Geräts, dass es fliegen kann, und sogar, um Turbulenzen und Scherkräfte relativ großer Ausmaße zu meistern, die ... an allen Höhen auftreten. In den unteren Schichten, bis zu sagen 5000 Meter, dann möglicherweise in hohen Höhen, unvorhersehbar, sogar in diesen großen Korridoren, die von Jetstreams gebildet werden. In dem folgenden Foto sieht man, dass Helios in Wetterbedingungen startet, die weit von absoluter Ruhe entfernt sind. Bei dem Absturz von Helios HP03, siehe ein anderes Foto weiter unten, sieht man sogar die Bildung eines Cumulonimbus, in der Ferne. Wir sind außerdem im Juni, nicht im tiefsten Winter und der Flug erfolgt im nördlichen Halbkugel. Wenn die Tests im tiefsten Winter in einer ruhigeren Luftmasse durchgeführt worden wären, wären sie möglicherweise nicht so abrupt und schnell beendet worden ( beim zweiten Flug ).
Aber die NASA verfolgt nicht nur einen Höhenrekord, der mit dem Helios HP01 erreicht wurde, sondern die Entwicklung eines allzeit nutzbaren Geräts, das in jedem Jahr, an jeder Breite, in Stratosphärenhöhen ( zwischen 15 und 30 km Höhe ) einen Dienst leisten kann, mit non-stop-Flügen.
Der Prototyp Centurion wird dann durch Hinzufügung eines zentralen Elements modifiziert, wodurch die Spannweite auf 82 Meter erhöht wird, immer noch mit vierzehn Motoren. Es wird dann das Gerät Helios HPO1, das für die Prüfung der Möglichkeit, sehr hohe Flüge durchzuführen, konfiguriert.
Helios, 14 Motoren, konfiguriert für Höhenrekorde ( maximal leicht )
Mit 62.000 Solarzellen stieg Helios am 13. August 2001 auf 97.000 Fuß ( 30 Kilometer Höhe ). Dies ist der absolute Höhenrekord für ein Flugzeug mit Flügeln. Vorherige Höhen wurden von Triebwerksflugzeugen ( Turboreaktoren oder Raketenmotoren, wie der X-15 ) bei ballistischen Flügen erreicht, ohne dass die Flügel an der Auftriebsphase beteiligt waren.
In dieser Höhe beträgt der atmosphärische Druck nicht mehr als einige Millibar. Es gibt zwei Möglichkeiten, um einen langfristigen Flug zu gewährleisten:
*- Die Formel Helios, mit niedriger Geschwindigkeit, mit einer sehr geringen Flügelbelastung ( pro Quadratmeter Flügel ) : 5 kg pro Quadratmeter bei den Flügen von Helios in großer Höhe. Spannweite 82 Meter. Flügelbreite: 8 Fuß ( 2,64 Meter ). Verhältnis: 82/2,64 = 31 ( ....). Flügelfläche 216 Quadratmeter. Maximale Dicke 28 cm. Vorderkante aus Styropor ( expandiert ), mit einer dünnen Kunststofffolie überzogen. Gewicht von Helios: 1.160 kg, das Gerät ist maximal leicht ( Gewicht auf 2.320 kg für das Helios HP03 erhöht, aufgrund des Transports eines Brennstoffzellenantriebssystems, das mehr als eine Tonne zusätzlich hat ). Nominale Geschwindigkeit 38 Fuß / Sekunde, also 12 m/s oder 45 km/h
*- Oder eine hohe Flügelbelastung, aber mit Hyperschall ( Aurora ) *
Im Jahr 2003 plant die NASA, Langzeitflüge ( eine bis zwei Wochen ) zu erreichen, wobei die Nachtflüge mit Wasserstoffbrennstoffzellen, bei einer Höhe von 50.000 Fuß ( 16.000 Meter ), 18 Kilowatt leisten. Die Konfiguration von Helios wird dann geändert. Es werden zehn Motoren verwendet. Die Brennstoffzelle wird in der zentralen Nase platziert, während zusätzliche Tanks an den Flügelspitzen platziert werden ( 7 kg pro Stück ).
Helios konfiguriert für Langzeitflüge. Die Pfeile zeigen auf Tanks an den Flügelspitzen
**Helios HP03 im Flug. Beachten Sie die Tanks an den Flügelspitzen. **
Wenn das Gerät von der Seite fotografiert wird, scheint der Dihedral beeindruckend. Aber auf dem Bild oben ( wo es von hinten in 3/4 gesehen wird ) oder unten ( wo es fast von vorn gesehen wird ), sieht man, dass dieser Dihedral " sehr vernünftig " ist.
Landung bei Seitenwind
Man könnte denken, dass dieses Verhältnis von 31 eine absolute Grenze darstellt. Ja und nein. Helios ist zu leicht gebaut, um den atmosphärischen Störungen durch seine eigene Steifigkeit zu widerstehen. Daher wurde sein Flügel " intelligent " gemacht, indem er mit 72 Klappen ausgestattet wurde, die von einem Computer gesteuert werden. Aber mit einer höheren Flügelbelastung entdeckt man das deutsche zweisitzige ETA ( phonetische Übersetzung des griechischen Buchstabens eta ), dessen Verhältnis ... 51 erreicht!
Der Motorsegler ETA von der Seite gesehen
Die Effizienz steigt mit dem Verhältnis. Weiter unten wird man den Stemme mit einer Effizienz finden, die 50 übertrifft. Die Effizienz des ETA erreicht 72. Das bedeutet, dass er bei einem Verlust von 1000 Metern Höhe 72 Kilometer mit einem Flügel überqueren kann!
Der Motorsegler ETA mit ausgestelltem Motor ( Ein Solo 2625 mit 64 Pferdestärken )
Die Spannweite beträgt dreißig Meter. Die Masse bei voller Beladung beträgt 950 kg. Höchstgeschwindigkeit 270 km/h. Erste Flüge 2008. Drei ETA wurden gebaut. Einer wurde bei den Tests verloren, in einer Kurve. Die beiden Piloten konnten ihre Fallschirme verwenden.
- Oktober 2010: Es gibt keine französischen Segelflugzeuge mehr
. Die meisten Segelflugzeuge, die in unseren Zentren fliegen, sind von deutscher Herkunft. Die Motorsegler entwickeln sich schnell, aus zwei Gründen. Sie ermöglichen es den Besitzern, auf die Dienste eines Zugsflugzeugs zu verzichten. Diese Motorisierung mit aufgestelltem Motor ( eine Minute zum Einsetzen ) ermöglicht Aufstiegsraten von bis zu 2,5 Metern pro Sekunde. Wenn der Motor seine Position in seinem Gehäuse wieder eingenommen hat, trägt seine Anwesenheit keinerlei zusätzlichen Widerstand.
M
it einer solchen Aufstiegsrate könnte ein unglücklicher Pilot nicht aus einem starken Abstieg herauskommen, wie man sie manchmal in Bergflügen trifft und die häufiger als 5 Meter pro Sekunde übertreffen.
C
e Motoren bieten den Piloten eine zusätzliche Sicherheit und Flugkomfort, indem sie es ihnen ermöglichen, riskante Situationen zu vermeiden, sich von einem " lokalen Terrain " zu entfernen. Tatsächlich, wenn die Aerologie zusammenbricht und die Cumuluswolken verschwinden, kann man immer noch den Motor einschalten und zurückkehren, vermeidet " die Kuh ", manchmal unmöglich in den Bergen.
Weniger sportlich, aber auch weniger gefährlich.
Helios flog zwei Male, bevor es im Flug zerstört wurde. Der erste am 7. Juni 2003 und der zweite am 25. Juni. Hier ist Helios HP03 beim Aufstieg, am Tag des Absturzes:
Helios beim Aufstieg, bei seinem zweiten und letzten Flug, fotografiert von einem Begleithelikopter
Die Aufstiegsrate beträgt 0,5 m /s
Wenn man sich dem PDF, das das Projekt beschreibt ansieht, sieht man, dass die Technologie des Non-Stop-Flugs auf einem sehr einfachen Prinzip basierte: tagsüber Elektrolyse von Wasser, das an Bord transportiert wird, und Speicherung in Form von Sauerstoff und Wasserstoff ( komprimiert ). Nachts werden die Gase aus der Elektrolyse in eine Brennstoffzelle geleitet, das produzierte Wasser wird erneut gespeichert. In dieser Idee ist das problematische Element der Kompressor.
Das theoretische Funktionsprinzip von Helios
Einfacher, du kannst nicht noch einfacher sein
Man weiß, dass das Gerät im Flug zerstört wurde. Man könnte erwarten, dass dies auf zu hohe Biegekräfte zurückzuführen ist, die der Flügel bei der Durchquerung von Turbulenzen und Scherkräften trägt. Aber wenn man sich den Unfallbericht ansieht, sieht man, dass die Ursache ganz anders ist. Tatsächlich, bei der Annäherung an diese Turbulenzen, erlangt der Flügel einen beeindruckenden Dihedral:
Helios, mit erhöhtem Dihedral in einer turbulenten Zone, beginnt seine Instabilität in der Neigung
Was zur Zerstörung des Geräts führt, ist nicht das Brechen des Langholzes, sondern das Eingehen in eine unkontrollierbare Neigungsbewegung. Das Gerät ist dem Phänomen Aeroelastizität unterworfen. Wenn der Dihedral groß wird, führt die Anordnung der Tanks an den Flügelspitzen zu einem erhöhten Trägheitsmoment des Geräts in der Neigung. Die Nominale Fluggeschwindigkeit beträgt 38 Fuß/Sekunde, also etwa 45 km/h. Die Fluggeschwindigkeit eines " Delta-Flügels ". Das Gerät ist nicht für höhere Geschwindigkeiten konzipiert. Seine Neigungsbewegung führt es zu Spitzenwerten über 70 km/h, gemäß dem Flugprotokoll. Diese Geschwindigkeiten verursachen einen Saugeffekt auf den Elementen der Vorderkante aus expandiertem Polystyrol, die sofort abfallen. Es war auch mit dem gesamten Flügelflächenverkleidung, einschließlich der Solarzellen, der Fall.
Andererseits hält das Langholz den Schlag. Der Flügel wurde also nicht durch Turbulenzen oder Scherkräfte gebrochen, sondern einfach durch die Übergeschwindigkeit, die aus seiner Neigungsbewegung entstand.
Helios, kurz vor dem Untergang im Meer
Die Treibgut treibt im Wasser
Der Unfallbericht von Helios ist ziemlich unklar. Persönlich glaube ich, dass die Hinzufügung eines Leitwerks, das leicht genug ist, um das Trägheitsmoment in der Pitch nicht zu erhöhen, aber eine ausreichend große Fläche hat, um einen "Dämpfungseffekt" gegenüber dieser Instabilität zu erzeugen, eine Lösung gewesen wäre, die zumindest in Betracht gezogen werden sollte. Es ist wahr, dass der Name MacCready in diesem Bericht nicht vorkommt. Hier unten die Zunahme des Trägheitsmoments in der Pitch der Maschine in Abhängigkeit vom Flügelanstellwinkel.
Oben, die Darstellung des Unfalls. In der Mitte des Diagramms eine erste Erhöhung des Flügelanstellwinkels, den der Computer bewältigen kann. Zehn Minuten später (gesamte Flugdauer: dreißig Minuten) erneute Erscheinung der Instabilität. Der Flügelanstellwinkel überschreitet 30 Fuß (zehn Meter). Die Maschine "beginnt, mit den Flügeln zu schlagen" (aeroelastische Instabilität). Schnelle Schwingungen in der Pitch (untere Kurve) und dann eine Erhöhung der Geschwindigkeit über 60 Fuß/Sekunde.
Dort werden die aerodynamischen Kräfte an den Vorderkanten die Flügel abreißen, genauso wie die Flügelverkleidung, und in ein paar Sekunden bleibt nur ... das Rumpfrohr übrig. Der Bericht gibt an, dass die Computerberechnungen nicht vorhergesehen hatten, dass die Instabilität so schnell und heftig auftreten würde.
Zusammenfassung: Die Risiken, die mit dem Betrieb solcher Maschinen verbunden sind, konzentrieren sich nicht nur auf das Risiko, dass das Rumpfrohr bei Windstößen bricht. Die aeroelastische Instabilität kann eine ebenso katastrophale Rolle spielen.
Verlassen wir das Gebiet des Solarmaschinen, können wir uns dem elektrischen Flugzeug zuwenden, das mit Energie aus Batterien fliegt. Es ist ein wachsender Markt. Auf diesem Gebiet scheinen entscheidende Punkte erreicht worden zu sein. Als Beispiel sei hier ein erster Flug eines französischen Einmännerflugzeugs im Dezember 2007 genannt:
Weltneuheit in Frankreich: Der Start eines elektrischen Flugzeugs
am 23. Dezember 2007
****Vereinigung zur Förderung der motorisierten Flugzeuge
Es ist eine Weltneuheit, die APAME hat am 23. Dezember 2007 den ersten Flug des Flugzeugs ELECTRA F-WMDJ mit einem 25 PS starken Elektromotor und Lithium-Polymer-Batterien durchgeführt.
Dieser erste Flug fand am 23. Dezember letzten Jahres am Flugplatz Aspres sur Buëch in den Hautes-Alpes statt. Während 48 Minuten Flug legte das elektrische Flugzeug 50 km in einer geschlossenen Route zurück.
Diese außergewöhnliche Erfahrung im Bereich der Freizeitluftfahrt bietet eine bisher unvergleichbare Alternative zu den aktuellen Verbrennungsmotoren für Flugzeuge, die eine Leistung von 15 bis 50 PS benötigen.
Merkmale des Flugzeugs:
Einmännerflugzeug Spannweite: 9 m Länge: 7 m Leermasse ohne Batterien: 134 kg Maximale zulässige Startmasse: 265 kg Kreisfluggeschwindigkeit: 90 km/h Auftriebskoeffizient: 13 Bauweise Holz und Stoff Merkmale des elektrischen Antriebs:
Gleichstrommotor mit Industrie-Bürsten von 18 kW (25 PS) Leistungselektronik, speziell für diese Anwendung entwickelt Lithium-Polymer-Batterien (Gesamtgewicht: 47 kg) Verstellbare Propeller ARPLAST, angepasst an diese Antriebsart Instrumententafel, Leistungskontrolle, Motorrahmen, Motorflansch usw., speziell für dieses Flugzeug entwickelt und hergestellt. Über die APAME: Eine kürzlich 2007 gegründete Vereinigung unter der Präsidentschaft von Anne LAVRAND, die das Ziel hat, die Konzeption, den Bau und die Nutzung von motorisierten Flugzeugen zu fördern. Sie hatte das ehrgeizige Projekt, ein kleines elektrisches Flugzeug zu entwickeln. Im August hatte die APAME bereits ein ULM ( ) „schweigend fliegen“ lassen.
APAME kontaktieren Tel.: 04 92 57 99 40 Fax: 04 92 57 99 41 Internetseite:
Es ist eine Weltneuheit, die APAME hat am 23. Dezember 2007 den ersten Flug des Flugzeugs ELECTRA F-WMDJ mit einem 25 PS starken Elektromotor und Lithium-Polymer-Batterien durchgeführt.
Dieser erste Flug fand am 23. Dezember letzten Jahres am Flugplatz Aspres sur Buëch in den Hautes-Alpes statt. Während 48 Minuten Flug legte das elektrische Flugzeug 50 km in einer geschlossenen Route zurück.
Diese außergewöhnliche Erfahrung im Bereich der Freizeitluftfahrt bietet eine bisher unvergleichbare Alternative zu den aktuellen Verbrennungsmotoren für Flugzeuge, die eine Leistung von 15 bis 50 PS benötigen.
Merkmale des Flugzeugs:
Einmännerflugzeug Spannweite: 9 m Länge: 7 m Leermasse ohne Batterien: 134 kg Maximale zulässige Startmasse: 265 kg Kreisfluggeschwindigkeit: 90 km/h Auftriebskoeffizient: 13 Bauweise Holz und Stoff Merkmale des elektrischen Antriebs:
Gleichstrommotor mit Industrie-Bürsten von 18 kW (25 PS) Leistungselektronik, speziell für diese Anwendung entwickelt Lithium-Polymer-Batterien (Gesamtgewicht: 47 kg) Verstellbare Propeller ARPLAST, angepasst an diese Antriebsart Instrumententafel, Leistungskontrolle, Motorrahmen, Motorflansch usw., speziell für dieses Flugzeug entwickelt und hergestellt. Über die APAME: Eine kürzlich 2007 gegründete Vereinigung unter der Präsidentschaft von Anne LAVRAND, die das Ziel hat, die Konzeption, den Bau und die Nutzung von motorisierten Flugzeugen zu fördern. Sie hatte das ehrgeizige Projekt, ein kleines elektrisches Flugzeug zu entwickeln. Im August hatte die APAME bereits ein ULM ( ) „schweigend fliegen“ lassen.
APAME kontaktieren Tel.: 04 92 57 99 40 Fax: 04 92 57 99 41 Internetseite:
Einmännerflugzeug, 25 PS, 48 Minuten und 50 km in einer geschlossenen Route mit 90 km/h ---
Das erste kommerziell verfügbare elektrische Flugzeug für den Tourismus ist.....anglo-chinesisch
http://www.avem.fr/actualite-le-premier-avion-electrique-commercialise-en-2010-874.html
**Der Yuneec E 430 ist ein Doppelplatz, mit sehr guter Aerodynamik. **
Die Flügel haben eine große Spannweite, was den Widerstand verringert.
Eine große Spannweite (plus Winglets) aber mit leichter Platzierung in einem Hangar
Interessant ist die Flugdauer, mit zwei Personen, mit einer maximalen Geschwindigkeit von 90 km/h:
Zwei Stunden
Angebotener Preis: 65.000 Euro, was für ein Doppelplatzflugzeug nicht zu hoch ist. Es wird in China hergestellt, kann aber dort nicht kommerziell verkauft werden. Tatsächlich ist der chinesische Himmel nicht für Freizeitflugzeuge geöffnet.
Hier sind wir weit in der Nutzungsklasse eines kleinen Freizeitflugzeugs, das für Schulung und lokale Flüge verwendet werden kann. Seine Linien und seine große Spannweite des Flugzeugs, im Gegensatz zum motorisierten Cri Cri, verleihen dem Flugzeug eher das Aussehen eines Motorseglers (mit reduzierter Leistung oder einer dreifachen Propeller, die wie ein Fahnenmast stehen). Es startet selbstverständlich mit eigenen Mitteln.
Bewertung von Jean-Luc Soullier
: "Wir sind in der Klasse von 450 kg maximalem Gewicht (internationale ULM-Klasse für Doppelplätze). Etwa 120 kg Maschine, 150 kg Passagiere, 180 kg Batterien, vermutlich Lithium-Polymer, mit einer Kapazität von 0,2 kWh pro Kilogramm. 18 kW Durchschnittsleistung reichen aus, um diesen Motorsegler zu fliegen. Daraus folgen zwei Stunden Reichweite.
Ich glaube, es gibt eine Zukunft im Bereich der elektrischen Motorsegler, möglicherweise mit Energiezufuhr durch Solarzellen. Auf der Ebene der Antriebstechnik denkt man an die Rolls der Motorsegler, eine deutsche Maschine, den Stemme S10, bei dem die Propeller vollständig in einer Klappe vor dem Motor zurückgezogen werden können und sich unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft ausfalten.
**Der Stemme S10, der beste Motorsegler der Welt. Doppelplatz, Propeller kann vollständig zurückgezogen werden. Der 85 kW starke Motor (Verbrennungsmotor) ist unter dem Flügel. Man erkennt die Luftzufuhr, die geöffnet ist. Elektrisch ausfahrbarer Unterwagen. Maximalgeschwindigkeit 270 km/h, Spannweite: 30. Spannweite: ... 23 Meter! Demontierbar und transportierbar mit einem Anhänger. Auftriebskoeffizient über ... fünfzig. **
Mit voller Tankfüllung übersteigt die erreichbare Distanz ... tausend Kilometer. Aber das Gepäck im unteren Bereich bleibt ... symbolisch ( Zahnbürste und Pyjama für zwei ). Hier eine Video, das
Laut meinem Freund Jacques, der einen besitzt ( ich habe auch auf dieser Maschine geflogen, basierend in Vinon ), die Idee einer zurückziehbaren Propeller, hervorragende Leistungen als Segler, elektrischer Antrieb, plus Solarzellen wäre eine interessante Formel. Wie bei der ETA kann der Stemme selbstständig starten ( aber er benötigt einen langen Startplatz! Seine Steiggeschwindigkeit bleibt gering ). Dies ermöglicht dem Nutzer, sich von der Notwendigkeit zu befreien, einen Zugsflugzeug zu benutzen.
Mein Freund Jacques Legalland, ein puristischer Segelflieger, benutzt seinen Motor nur zum Starten. Aber in der Luft können absteigende Bereiche auftreten, und ich erinnere mich daran, dass nach einem Umweg über die Schluchten des Verdon wir einen Motorstoß benötigten, um den Flugplatz mit einer guten Sicherheitsreserve zu erreichen.
Der Vorteil des Stemme gegenüber allen anderen Motorseglern, bei denen die Propeller im Segelflug ausgeschwenkt sind, sind auf einem Pylon montiert, in einem Rumpf und sich ausrichten ( siehe das Foto der ETA unter Motor oben ), ist, dass, wenn der Motor nicht startet, die Propeller, die im Stemme nur durch die Zentrifugalkraft ausfalten, sofort in ihre Halterung zurückgezogen werden, auf einen neuen Start wartend. Währenddessen behält das Flugzeug seine Leistungen in Bezug auf den Auftriebskoeffizienten und den Sinkgeschwindigkeit ( vertikale Geschwindigkeit ). Aber sobald ein Motorsegler, dessen Propeller auf einem Pylon ausgeschwenkt ist, seinen Antrieb ausfährt, muss dieser schnell starten, andernfalls wird dieses System, das eine große Widerstand erzeugt, seine Leistungen beeinträchtigen, und der "Heilmittel" verschlimmert den "Fall".
Tatsächlich, laut denen, die sie nutzen, sind selten die Fälle, in denen ein Motorseglerpilot einen sehr schlechten Zustand durch einen Motorstart beheben kann, wenn er von einer starken Abstiegssituation in den Bergen erwischt wird. Die Steiggeschwindigkeit ( 2,5 m/s ) ist zu gering.
Die Herausforderung: die Überquerung des Atlantiks mit einem elektrischen Flugzeug: David gegen Goliath
Im Bereich der elektrischen Flugzeuge ist niemandem das sehr beworbene und stark gesponserte Projekt von Bertrand Piccard, unter dem Namen Solar Impulse, unbekannt. Bei meiner Suche bin ich auf eine Video gestoßen, das zwei sehr unterschiedliche Projekte zeigt: das von Piccard und das eines gewissen Jean-Luc Soullier, der weder gesponsert noch beworben wird. Ich schlage meinen Lesern vor, zunächst einen Blick auf diesen kurzen Bericht zu werfen, der im Rahmen einer Messe präsentiert wurde, bei der eine der Erfindungen von Soullier, der Cri Cri mit zwei elektrischen Motoren, und die Modell des Solar Impulse-Teams von Piccard gezeigt wurden.
Beginnen wir mit dem Projekt von Piccard. Wie jeder weiß, großes Budget, 65 Mitarbeiter, die über Jahre vollzeit bezahlt wurden, starkes Sponsoring, starkes Medienrummel. Man findet das, was wie das Bild des ursprünglichen Projekts aussieht, das ambitionierter war, mit einem Flug um die Welt ohne Zwischenstopps, mit einem Flugzeug, das offensichtlich ein Doppelplatzflugzeug war.
Das ursprüngliche Projekt von Bertrand Piccard, Doppelplatz, aufgegeben
Die amerikanische Firma, die zu Maschinen wie Helios geführt hat, wurde oben erwähnt. Gemeinsam: langsames Tempo, also lange Flugdauer (unendlich für die Nachfolger von Helios, die als Beobachtungsplattformen konzipiert wurden, die gut über den Flughöhen der kommerziellen Flugrouten fliegen, was ihnen ermöglicht, sich von den Wetterstörungen in den niedrigen Schichten zu befreien).
Geschwindigkeit von Helios: 45 km/h. Am Äquator, am Rand der Erde: 40.000 km. Das entspricht einer Größenordnung von 1000 Stunden, um die Erde an dieser Breite zu umrunden: mehr als einen Monat. Weniger, bei einer höheren Breite.
Geschwindigkeit der Maschinen von Piccard: 70 km/h. Bei einer mittleren Breite umrundet die Welt ohne Zwischenstopps drei Wochen. Es muss also zwei Männer für diese gesamte Zeit in einer Kabine untergebracht werden, die beheizt und gedruckt werden muss. Es war machbar in der Kapsel, die mit einem Ballon transportiert wurde, deren Auftrieb mit Helium und einem Ballonbetrieb, mit Propanflaschen, kombiniert wurde, aber eine solche Formel wäre für ein Solarflugzeug viel zu schwer.
Bertrand Piccard, Arzt-Psychiater und Luftfahrer
(Pionier der "Delta-Flügel", Europameister im Kunstflug )
Ein Blick auf den (hervorragenden) Erfolg, den das Duo Bertrand Piccard - Brian Jones 1999 mit einem Ballon erzielte (40.000 Kilometer in 17 Tagen).
Der Breitling Orbiter III. 18.000 Kubikmeter Helium
Es ist ein Erfolg, ebenso wie der erste Aufstieg des Everest, aber es wird nicht zu einem regulären Dienst mit Ballons für Reisende führen. Die Steuerung eines Ballons erfolgt durch die Suche nach günstigen Luftströmen in Bezug auf ihre Richtung und Intensität. Man könnte sagen, dass der wahre Pilot des Breitling Orbiter III ... am Boden geblieben ist. Es war der Koordinator des Wetterdienstes. Die Nutzung der Jetstreams ermöglichte dem Ballon Spitzenwerte von 250 km/h in "Geschwindigkeit am Boden".
Die atmosphärische Struktur ist immer noch sehr komplex, aus Schichten, in denen die Windrichtung wechselt. Ich erinnere mich an einen Ballonflug, bei dem man durch die Einstellung der Höhe zwischen einem morgendlichen, leicht aufsteigenden Wind, der mit der Erwärmung der Sonne auf einem Hügel verbunden war, in Richtung Norden, und einem Hochwind, der in Richtung Südwesten blies, wechseln konnte. Durch die Nutzung dieser beiden Luftströme und das Wechseln der Höhen war es möglich, sich einem bequemen Platz zu nähern.
Erinnern Sie sich, dass dieses Ballon-Helium-Montgolfier 55 Meter hoch ist und beim Start 8 Tonnen wiegt. Es transportiert ein Lebensmodul für zwei Männer, das mit Solarbatterien versorgt wird. Der Sponsor ist der Uhrenhersteller Breitling, der diesem Projekt drei Millionen Euro widmet. Für ihn wird dies eine fantastische Werbemöglichkeit sein.
Ein erneuter Weltumrundungsversuch mit einem "solaren" Flugzeug stellte Probleme mit dem Gewichtsdesign. Piccard wandte sich daher einem kleineren Projekt zu: ein Flugzeug, das nur mit Solarenergie fliegt, einen Tag und eine Nacht, was bedeutet, dass ein Teil der während des Tages gesammelten Energie in Batterien gespeichert wird, um den Flug während der Nacht zu sichern. Dies wurde bereits 2005 mit einem unbemannten Flugzeug mit einer Spannweite von fünf Metern erreicht, das von
**Alan Cocconi ( AC Propulsion ) **
Im Jahr 2005 gelang es Alan Cocconi, dieses 5 Meter große Modell 48 Stunden ohne Unterbrechung zu fliegen, mit Tageslade einer Bordbatterie, um den Nachtflug zu sichern
Zuvor hatte Alan Cocconi sich auf den Rekord der Geschwindigkeit von Elektroautos unter 1000 Kilogramm konzentriert
**Der "White Lightning" von Alan Cocconi. 400 km/h im Jahr 1997. **
Kurze Anmerkung: Der Meilenstein von 100 km/h (der damals absolute Höchstwert, den der Mensch erreichte) wurde 1899 von einem Elektroauto, der "Jamais Content", übertroffen. Also ein Faktor vier in der Geschwindigkeit in einem Jahrhundert.
Die Jamais Content, von dem Belgier Camille Jenatzy, 105 km/h im Jahr 1899, eine Tonne, 68 PS
Jenatzy und andere kämpften auf dem Markt der "Elektro-Taxis", die schnell durch den Aufstieg des Verbrennungsmotors aus dem Geschäft verdrängt wurden.
Zurück zum Projekt von Piccard. Er und seine große Mannschaft richten sich auf ein einmänniges Viermotorenflugzeug mit nicht-gepresster Kabine, das eine Flughöhe von nicht mehr als 8500 Metern vorsieht. Die Flügelwiderstandsfähigkeit gegen Flatter wird nicht durch ein kontrolliertes Flugverhalten mit 72 Klappen, die von einem Computer gesteuert werden, wie bei Helios (Spannweite 32). Hier ist die Spannweite etwas kleiner, vergleichbar mit der von Seglern 5 20 und mehr. Ein starker Rumpf (der die Dicke des Flügels bestimmt) gewährleistet die Steifigkeit.
Einmänniges Projekt von Piccard
Abgesehen vom fantastischen Medienrummel, der mit dem hohen Kommunikationsbudget verbunden ist, ist dieser Flug nichts Besonderes. Die Durchbruch in der Solarenergie war bereits 1981 von Paul MacCready mit seinem Solar Challenger erreicht worden, der 2,5 kW, also etwas mehr als 3 Pferdestärken (eine Pferdestärke entspricht 736 Watt), mit der Fähigkeit, 5 Stunden in der Luft zu bleiben und hunderte von Kilometern zu überbrücken. Das oben erwähnte anglo-chinesische Flugzeug ist die Fortsetzung dieses Projekts. .
Der Solar Challenger von Paul MacCready
Von der Seite
**Solar Challenger, von oben, während seiner Überquerung der Engelschmalz. **
Der Erfolg, den Piccard anstrebt, über Solar Impulse hinaus, ist ein Flug von drei Tagen und drei Nächten, mit 70 km/h, immer noch einmännig, mit geprüfter Kabine, was 5000 Kilometer entspricht, was einen transozeanischen Flug ermöglicht. Darüber hinaus wird das Piccard-Team einen Weltumrundungsflug planen, mit vielen Zwischenstopps, da man es schwerlich einem Menschen zumuten kann, die Kontrolle über eine solche Maschine über mehr als 72 Stunden in Folge zu übernehmen: Pilotwechsel bei jedem Zwischenstopp.
Jean-Luc Soullier war in der Runde, mit einem Projekt "Etincelle", einem Cri-Cri, der als Teststand für Motoren diente.
Jean-Luc Soullier, 58 Jahre alt, sitzt an den Steuerungen des Cri Cri MC15E, mit elektrischen Motoren
Der Mann ist bescheiden, man könnte sagen zurückhaltend. Er fährt in einem alten Auto, vermeidet die Aufmerksamkeit. Ich konnte von ihm kein gutes Foto bekommen und musste es aus dem oben gezeigten Video herausnehmen, vergrößern und bearbeiten.
Keine Sponsoren. Er hat alles mit eigenen Mitteln finanziert, in Höhe von 200.000 Euro, indem er jahrelang seine Piloteneinsparungen in den kommerziellen Flügen investierte. Seine erste Arbeit bestand darin, mit der Hilfe seines Konstrukteurs, das berühmte und kleine Cri-Cri, das 1973 von Michel Colomban geschaffen wurde, mit elektrischen Motoren auszustatten.
Das klassische Cri-Cri, ausgestattet mit zwei Motoren von 15 PS (22 Kilowatt)
Hunderte von Exemplaren in Betrieb weltweit
Im Flughttp://video.google.fr/videosearch?q=Cri+Cri&oe=utf-8&rls=org.mozilla:fr:official&client=firefox-a&um=1&ie=UTF-8&ei=Bjx4StnMCc-i_QaWqKmKBg&sa=X&oi=video_result_group&ct=title&resnum=8#
Fünf Meter Spannweite. Fluggeschwindigkeit 220 km/h. Leermasse (70 kg): leichter als seine Nutzlast, sein Pilot. Colomban hat dieses Gerät, das aus allen Teilen besteht, erschaffen, das in der Luftfahrt ( + 4,5 g, - 2,5 g ) fliegen kann. Er hat selbst das Flügelrumpfrohr auf Ermüdung getestet, indem er es durch hundert Millionen Wechselbewegungen in einer Exzenterkurbel mit einer Bohrmaschine belastet hat.
Hier ist das von Soullier modifizierte Gerät, ausgestattet mit zwei 15 kW Motoren.
Der elektrische Cri Cri, ausgestattet mit zwei Elektromotoren. Die Vorderseite wurde modifiziert, um Batterien unterzubringen.
Autonomie: 45 Minuten, mit 45 kg Lithium-Polymer-Batterien
Es gibt verschiedene Arten von Lithiumbatterien. Bei Lithium-Polymer-Batterien ist der Elektrolyt in einem Gel enthalten. Die verfügbaren und an dem elektrischen Cri Cri verwendeten Batterien haben eine begrenzte Tragfähigkeit von 0,2 kWh pro Kilogramm Gewicht.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithium
Jeder Motor wird von seinem eigenen Batteriesatz versorgt, um die Sicherheit zu erhöhen. Die elektrische Antriebsart verschwindet die Nebenwirkungen von Abgasrohren, Zündkabeln, Zylindern, was eine Reduktion des Widerstands um 45 % bedeutet. Wenn die beiden Motoren zusammen 30 kW leisten können, kann der "Eisenmeise" mit 10 kW fliegen, was eine Gesamtflugzeit von 45 Minuten bedeutet, unter Berücksichtigung einer Reserve von 15 Minuten während der Landungsverfahren. Versuche laufen.
**Ein der beiden Motoren des elektrischen Cri Cri, ohne Kappen. **
Rechts der Motor selbst. Links ein Kondensator. In der Mitte das System, das den Gleichstrom, der von den Batterien geliefert wird, in "Wechselstrom", dreiphasig (tatsächlich in Impulsen) umwandelt.
Erster Flug des elektrischen Cri-Cri
Jean-Luc Soullier an den Steuerungen:
Erster Start, am 8. September 2009, Jean-Luc Soullier an den Steuerungen
Diese wunderbaren tollkühnen Flieger, in ihren merkwürdigen Maschinen
Im Flug, fotografiert von Philippe Leynaud, aus dem Hubschrauber, pilotiert von Daniel Michaud ---
2. Oktober 2010: Aktualisierung
Auf den oben gezeigten Fotos kann man einen Konstruktionsfehler erkennen, der dazu führte, dass Soullier diese Formel aufgab (siehe unten). Das elektrische Antriebssystem benötigt eine starke Kühlung. In dieser Cri-Cri-Formel erfolgt die Kühlung durch zwei Luftansaugstellen, die sich auf den beiden Propellerkappen an der Vorderseite befinden. Sie wirkt nur, wenn das Flugzeug sich bewegt* und verbietet jeden festen Punkt, der für die Prüfung des Antriebs vor dem Start erforderlich ist. *
Der Cri Cri stammt aus den frühen 70er Jahren. Seitdem wurden erhebliche Fortschritte im Bereich der Materialien erzielt, was zu einer Verbesserung der aerodynamischen Leistungen und einer Verringerung des Gewichts führte. Kohlefaser ersetzt überall das klassische Leichtmetall. Ein Flugzeug, das diese Fortschritte illustriert, ist beispielsweise der Quickie.
Im Jahr 1977 schufen Tom Jewett, Gene Sheehan und der berühmte Burt Rutan den Quickie, ein Einmännerflugzeug mit einer Spannweite von 5 Metern, einer Geschwindigkeit von 200 km/h, einer Flächenbelastung von 45 kg/m². Das Gesamtgewicht beträgt 200 kg. Die erreichbare Distanz bei 175 km/h beträgt 950 km. Es wurden 3000 Exemplare gebaut.
**Der Quickie **
**Die Anordnung des Fahrwerks, das nicht einziehbar ist, ermöglicht einen minimalen Widerstand (keine Fahrwerksbeine). ** **Maximaler Bodeneffekt beim Landen. **
Tatsächlich gibt es viele kleine Einmännerflugzeuge, die mit fortgeschrittenen Technologien ausgestattet sind und bemerkenswerte Leistungen bieten.
Das Arnold AR5, 340 km/h mit nur 65 PS
Ein französisches Flugzeug, ebenfalls "ganz aus Kohlefaser", das LH10, ein Doppelplatz mit quadruplem Propeller und einem Rotax-Motor mit 100 PS, der mit Luft gekühlt wird, wurde kürzlich vorgestellt. Nur das Vorderrad ist einziehbar.
Der LH - 10 von LH Aviation. Ein Flugzeug in einem Kit für 100.000 Euro
Erreichbare Distanz: 1480 km. Geschwindigkeit: 340 km/h. Nur das Vorderrad ist einziehbar. ---
Das Projekt Sunbird (Sonnenvogel)
Es ist ein ... fiktives Projekt, inspiriert durch das 5 Meter große Flugzeug, das Alan Cocconi eingesetzt hat, das 2005 in der Lage war, 48 Stunden zu fliegen, mit Energie, die tagsüber gespeichert wurde, um den Flug nachts zu sichern.
Durch Verdopplung der Spannweite und Erhöhung auf 8-10 Meter könnte man ein ähnliches Flugzeug konzipieren, das die Erde umrunden und sogar ... unendlich fliegen könnte. Aber anstatt mit Markenlogos bedeckt zu sein, mit Dollars, Euros, Schweizer Franken zu fliegen, wäre es einfach international, finanziert durch anonyme, und trage die Hoffnungen der Menschen in Bezug auf die Nutzung der Solarenergie. Dieses Projekt wäre sehr kostengünstig. Persönlich hatte ich vor mehr als zehn Jahren daran gedacht. Das Flugzeug könnte von allen Ländern, die es überqueren, verfolgt, geleitet und unterstützt werden, indem es Bilder der Erde sendet, mit einer kleinen, drehbaren Kamera. Bei seinen Flügen in geringer Höhe könnte es mit Radaren erkannt werden (indem man an Bord einen Radargerät-Responder in Form von drei orthogonalen Metallplatten platziert), beleuchtet und gefilmt werden. Gleiches gilt tagsüber, während seiner Aufstiegsphasen, oder nachts, wenn es absteigt. Die Flugzeuge der Luftfahrtlinien könnten es kreuzen und die Passagiere könnten diesen Sonnenvogel sehen.
Der am besten geeignete, um ein solches Projekt zu realisieren, ist Alan Cocconi selbst, aufgrund seiner Erfahrung. Vielleicht hat er bereits daran gedacht? ---
Zum Abschluss dieser Übersicht erwähnen wir eine außergewöhnliche Maschine, die vollständig mit Solarenergie funktioniert, die die fortschrittlichsten Techniken der Nanotechnologie nutzt, Kohlendioxid in freien Sauerstoff und Kohlenstoff umwandelt, ohne die geringste Verschmutzung, mit interessanten Auswirkungen auf die Bodenfixierung, die Synthese von biologisch abbaubaren Baustoffen, die Klimaregulation, die Ernährung, die Gesundheit und den Erhalt der Biodiversität. Mit der extremen Nutzung der Möglichkeiten, die die Nanotechnologie bietet, ist diese Maschine zudem ... selbstreproduzierend:
Zurück zur oberen Seite, wichtiger Artikel über das elektrische Flugzeug allgemein ---
2. Oktober 2010: Aktualisierung
Das elektrische Flugzeug ist für Jean-Luc Soullier die Realisierung eines Traums von zwanzig Jahren. Es ist weit davon entfernt, ein Amateurexperte in der Luftfahrt zu sein. Professioneller Pilot, hat er auf allen möglichen Maschinen geflogen. Er war Fluglehrer und ist derzeit Pilot auf der Mittelstrecke B757 für Frachtflüge. Er hat auch eine große Erfahrung als Hubschrauberpilot, Wasserflugzeugpilot, Gletscherpilot und hat insgesamt 14.000 Flugstunden. Er hat über Jahrzehnte hinweg Maschinen, die in Museen oder für Clubs oder Privatpersonen restauriert wurden, in einer Vielzahl von Flugzeugen, von antiken, die zum nationalen Erbe erhoben wurden, bis zu den tschechischen MiG 21, wiederhergestellt.
Stur wie dreißig Esel, nicht entmutigt von den Überhitzungsproblemen mit seiner ersten Antriebsart, wechselt er zu einem Einmotorenflugzeug.
Nein, das ist nicht der. Ich habe das falsche Bild ...
Das neue Baby. Man erkennt die Kühlluftauslässe auf beiden Seiten des Propellerkühlmantels. Fotografiert in Vinon
Das Flugzeug wurde von Michel Colombani entworfen, hergestellt (Rumpf) von Jacques Labrousse. Motoranpassung von Lean-Luc Soullier
Das Flugzeug wiegt maximal 200 kg MTOW (maximales Startgewicht)
Das ist derzeit das effizienteste elektrisch betriebene bemannte Flugzeug. Projekt der ersten postlizenzflugzeugverbindung Monaco-Nizza (also international )
Die Briefmarke, die für diese aero-philatelistische Aktion herausgegeben wurde
Während zahlreicher Wettbewerbe im Jahr 2011, erster Flug in Vinon, mit einer Flugdauer von einer Stunde:
**Erster Start in Vinon, nach einem stabilen Flug. **
Diese wunderbaren tollkühnen Flieger, in ihren seltsamen Maschinen....
Aufmerksamkeit erfordernd ---