Χωρίς όνομα
Το Ηλεκτρικό Αεροπλάνο
6 Αυγούστου 2009
****Ενημέρωση της 2ης Οκτωβρίου 2010
Οι χρόνοι που ζούμε σήμερα σηματοδοτούν την έλευση του ηλεκτρικού αεροπλάνου, όπως και της ηλεκτρικής αυτοκινήτου. Προτείνω να δείτε για λίγο την ιστορία και τις δυσκολίες του ηλεκτρικού αυτοκινήτου:
Μια σύντομη παρένθεση για το ηλεκτρικό ποδήλατο, με κάποια δεδομένα:
Μπαταρία: Panasonic Ion-Lithium Χωρητικότητα: 8 Ah 26v Αυτονομία: 50 έως 70 χλμ.· 3 επίπεδα βοήθειας Χρόνος φόρτωσης: 3 ώρες Κινητήρας: στο πεδαλάκι, 180w Πλαίσιο: πόλη αλουμίνιο· Μέγεθος μοναδικό 45 cm Φρένο: χάλυβας Καθίσμα: Kinetic Τροχοί: 26'' αλουμίνιο Φρένα: V-brake μπροστά και πίσω Μετατροπές: Nexus 3 με αυτόματη μετάβαση Πλαίσια: 26 x 1,75 Διαστάσεις: 175 x 65 cm Βάρος: 22 kg
Στην Κίνα ένα από τα δύο στοιχεία της μπαταρίας του ποδηλάτου είναι αφαιρούμενο. Έτσι, ο χρήστης έχει συνηθίσει να το βγάζει από τη θέση του, όταν γυρίζει από τη δουλειά, και να το φορτώνει στο σπίτι του. Το ίδιο συμβαίνει και στη δουλειά του. Αυτή η αφαιρούμενη φύση της μπαταρίας αυξάνει την αυτονομία του οχήματος (που είναι σε κάθε περίπτωση 50 έως 70 χλμ.). Όταν αναρωτιέστε για το τέλειο ηλεκτρικό μέσο μεταφοράς, διάφορα προβλήματα εμφανίζονται. Θα ήταν καλό να είναι δίκυκλο, να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τα σούπερ μάρκετ. Όμως, που ξεχνάμε σε σχέση με τα μικρά αυτοκίνητα όπως τα Smart είναι ότι το ηλεκτρικό όχημα είναι πλήρως απαλλαγμένο από ρύπους και μπορεί να εισέλθει σε εμπορικά κέντρα, να χρησιμοποιήσει υπόγεια δρόμους, να πάει... παντού. Μπορούμε ακόμα να σκεφτούμε την ενσωμάτωση του συστήματος σε διασυνοριακά μέσα μεταφοράς.
Δεν θα υπήρχε κανένα πρόβλημα να το εξοπλίσουμε με δύο διαφορετικά συστήματα κινητήρα, ένας θερμικός κινητήρας ως ασφαλείας. Αυτό που προτείνω εγώ προσωπικά, βασιζόμενος σε ελαφριά τρίκυκλα από την Κίνα, με στενή γραμμή:
Το δίκυκλο ηλεκτρικό τρίκυκλο
Αυτό το δίκυκλο ηλεκτρικό τρίκυκλο (επηρεασμένο από την κινεζική έκδοση) είναι στενό, λιγότερο εκτεταμένο. Το πλαίσιο (στην Κίνα από ελαφρύ κράμα και πλεξί) είναι εν μέρει αφαιρούμενο. Η μπαταρία είναι μεγαλύτερη για ένα συνηθισμένο ηλεκτρικό ποδήλατο, αλλά διαθέτει ένα αφαιρούμενο στοιχείο, που ο χρήστης μπορεί να το μεταφέρει παντού για να το φορτώσει. Μπορούμε να προβλέψουμε πρίζες σε σταθμούς ή σε πάρκινγκ.
Μπαταρία: Panasonic Ion-Lithium Χωρητικότητα: 8 Ah 26v Αυτονομία: 50 έως 70 χλμ.· 3 επίπεδα βοήθειας Χρόνος φόρτωσης: 3 ώρες Κινητήρας: στο πεδαλάκι, 180w Πλαίσιο: πόλη αλουμίνιο· Μέγεθος μοναδικό 45 cm Φρένο: χάλυβας Καθίσμα: Kinetic Τροχοί: 26'' αλουμίνιο Φρένα: V-brake μπροστά και πίσω Μετατροπές: Nexus 3 με αυτόματη μετάβαση Πλαίσια: 26 x 1,75 Διαστάσεις: 175 x 65 cm Βάρος: 22 kg
Σε ό,τι αφορά την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, έχουν γίνει σημαντικά βήματα των τελευταίων δεκαετιών, μέχρι το σημείο όπου σήμερα όλα τα ηλεκτρικά βιδοσφυρίδια στο σπίτι λειτουργούν με ανακυκλώσιμες μπαταρίες, κάτι που θα ήταν ανέφικτο πριν από μερικές δεκαετίες. Οι Κινέζοι δεν είναι στην ουρά του αγώνα σε αυτό τον τομέα.
Οι φωτοβολταϊκοί αισθητήρες έχουν βελτιώσει την απόδοσή τους, υπερβαίνοντας το 20%
Στον τομέα των "υπερ-ελαφρών" ο όνομα ΜακΚρέιντι εμφανίζεται αμέσως σε κάθε μύτη.
Πολ Μακ Ρέιντι
Μερικά δευτερόλεπτα αργότερα, αναρωτιέστε τι είναι αυτό το περίεργο μηχάνημα πίσω του. Απλώς είναι το ηλεκτρικό αυτοκίνητο με το οποίο κέρδισε την αυστραλιανή δρόμο ηλιακών αυτοκινήτων του 1987, με μία μέρα προβάδισμα σε σχέση με τον επόμενο ανταγωνιστή (...)
Το ηλιακό αυτοκίνητο του Πολ Μακ Ρέιντι, 1987, κατά τη δρόμο στην Αυστραλία
Πιο λεπτό, δεν μπορείς. Διασχίστηκε η Αυστραλία· 3500 χλμ. με κορυφές στα 113 χλμ./ώρα
Προσβάσιμη πρόσθεση εμπρός
Θέση του πιλότου και πρόσθεση πίσω
Όπως μπορείτε να δείτε, η πίσω επάνω πλευρά ήταν εντελώς αποτελούμενη από συνδεδεμένες φωτοβολταϊκές κυψέλες. Το όχημα βασίζεται σε μια επίπεδη πλάκα με αντιστήριξη. Η μορφή του οχήματος του εξασφάλιζε υψηλή ανύψωση, μείωση της φόρτωσης στο σύστημα τροχών.
Γεννήθηκε το 1925. Πρώτη μόνη πτήση σε ηλικία 16 ετών. 1941: Πρωταθλητής ΗΠΑ σε πτήση με αεροπλάνο, σε ηλικία 23 ετών. Κέρδισε το παγκόσμιο πρωτάθλημα πτήσης με αεροπλάνο στη Γαλλία.
Στη συνέχεια, σχεδίασε την πρώτη αεροπλάνο που έμενε στον αέρα μόνο με τη δύναμη των μυών του πιλότου, το Gossamer Condor.
Σχέδιο 3 θέσεις του Gossamer Condor
Ο ΜακΚρέιντι επέλεξε τη μορφή κανάριου, για να έχει φορέα σταθερό. Πράγματι, η ανύψωση μιας πτέρυγας "κοστίζει" με τη δημιουργία ενός κλίμακος. Δείτε την κομική μου "Αν Πετούσαμε", διαθέσιμη δωρεάν για λήψη στο http://www.savoir-sans-frontieres.com, όπως και 350 άλλες, σε 33 γλώσσες.
Μια επιχείρηση τριών ετών, για την οποία κανένα μέσο ενημέρωσης δεν έχει ποτέ μιλήσει
Για να μειώσει το βάρος, ο ΜακΚρέιντι επέλεξε την ανάρτηση της πτέρυγας στο πρόσθεση, που μειώνει την κύρια δοκό, η οποία δεν χρειάζεται να αντέχει τη δύναμη της κάμψης.
Ο Glossamer Condor: πρώτη ανθρώπινη πτήση
Τόσο γρήγορος όσο ένα ποδήλατο.....
Ο Glossamer Albatros διασχίζει τη Μαγκρίνη
Όλες αυτές οι πτήσεις γίνονται "σε επαφή με το έδαφος". Ο κυκλιστής πιλότος χρησιμοποιούσε έναν λαβή, που του επέτρεπε αρχικά να έχει στήριξη, στη συνέχεια να ρυθμίσει την ανύψωση του προσθέσεως και τέλος να γυρίσει ελαφρώς κλίνοντας αυτό το πρόσθεση. Η κλίση των πτερύγων επιτελούνταν από την αυτόματη κλίση. Δεν υπήρχαν αλεξίσκαλα. Αλλά το μηχάνημα δεν σχεδιάστηκε για να εκτελέσει κλίσεις με μεγάλη κλίση.
Βίντεο των επιτευγμάτων των μηχανημάτων του Πολ ΜακΚρέιντι
Στη συνέχεια, η πρώτη πτήση με ηλιακή ενέργεια, που έγινε από το γιο του Μαρκ Ρέιντι, 13 ετών, 40 κιλά, στο Gossamer Penguin, εξοπλισμένο με 3900 φωτοβολταϊκές κυψέλες από κάδμιο-νικέλιο, που αναπτύσσουν 500 watt. Βάρος χωρίς φορτίο: 34 κιλά. Ένας καταδιώκτης επέτρεψε στο μηχάνημα να απογειωθεί.
Η πρώτη πτήση με κίνηση από ηλιακή ενέργεια, 1974. Πάντα τα ποδήλατα και το φαινόμενο επαφής με το έδαφος
Η πρώτη ανθρώπινη πτήση με ηλιακή ενέργεια: ο γιος του Μακ Ρέιντι, 13 ετών
Μαρσάλ, 13 ετών, κατά την απογείωση
Αλλά η NASA παίρνει τη διαδοχή και επιτρέπει στον ΜακΚρέιντι να κάνει την πτήση του Solar Challenger το 1981. Ισχύς: 2,5 kW
Το Solar Challenger του Πολ ΜακΚρέιντι
Εδώ, τα πράγματα αλλάζουν εντελώς. Παρατηρείται μια πιο συμπαγής γραμμή, προσαρμοσμένη να αντέξει τις διακυμάνσεις. Οι διακυμάνσεις.
Προφίλ. Παρατηρείται ότι έχει αλεξίσκαλα.
Το πρόσθεση του μηχανήματος διαθέτει ένα σχήμα που επιβάλλει, για να ισορροπήσει το κλίμακο της πτέρυγας. Το πάνω μέρος είναι εντελώς επίπεδο και φέρει μεγάλη ποσότητα φωτοβολταϊκών πλακών.
Solar Challenger, θέα από πάνω
Η σταθερή μεριά φέρει τις πλάκες. Το κινητό μέρος εμφανίζεται ως μια λευκή λωρίδα και δεν διαθέτει πλάκες. Πτήση από τη Γαλλία στην Αγγλία, σε απόσταση 300 χλμ., αυτό το μηχάνημα κρέμασε τον αέρα για 5 ώρες και 23 λεπτά τον Ιούλιο του 1981. Τρεις φορές πιο βαρύ από το Gossamer Penguin (χωρίς τον πιλότο), με 16.000 φωτοβολταϊκές κυψέλες, που τροφοδοτούν δύο ηλεκτρικούς κινητήρες σε σειρά, ο καθένας αναπτύσσοντας τρία ίππους, με μόνιμα μαγνήτες σαμάριου-κοβάλτου. Το μηχάνημα διαθέτει όλα τα προβήματα που επιτεύχθηκαν σε νέα υλικά με υψηλό λόγο αντοχής προς βάρος και διαθέτει έναν άξονα με μεταβλητή στροφή.
Το ποιοτικό βήμα είναι σημαντικό.
Εκτός από την υψηλή τεχνολογία των υλικών που χρησιμοποιούνται, βλέπουμε ότι η μακρά διάρκεια πτήσης με μεγάλη απόσταση γίνεται τελείως εφικτή, με μηχάνημα του οποίου οι γραμμές παραμένουν αρκετά κοντά σε ένα συμβατικό αεροπλάνο, για παράδειγμα ως προς την αναλογία. Αλλά αυτό δεν ενδιαφέρει τότε τον ΜακΚρέιντι. Σκέφτεται τώρα ένα μηχάνημα χωρίς πιλότο, ένα "UAV" (αστικό αεροπλάνο), που μπορεί να φτάσει σε μεγάλα υψόμετρα, κατά τη διάρκεια της ημέρας: 30 χιλιόμετρα, κατεβαίνοντας λίγο σε πτήση στη νύχτα ή επαναφέροντας μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που συλλέχθηκε, αποθηκεύτηκε σε μπαταρίες, κάτι που θα του επέτρεπε να παραμείνει στον αέρα απεριόριστα.
Τότε εστιάζει στη μορφή "χωρίς ουρά" με υψηλή αναλογία, όπου οι ανέμους θα αντιμετωπίζονται από την ελαστικότητα της κύριας δοκού, επιτρέποντας μεγάλη διέδραση. Η σταθερότητα του μηχανήματος ανατίθεται σε έναν ενσωματωμένο υπολογιστή που, δρώντας σε ένα σύνολο αεροδυναμικών πτερύγων που είναι τοποθετημένα σε όλη την πίσω γραμμή της πτέρυγας, με υψηλή αναλογία, είναι υπεύθυνος για τον έλεγχο των επιπτώσεων της αεροελαστικότητας.
****Το σύνολο του έργου (pdf στα αγγλικά)
Η υψηλή αλτιτούδα των 30 χιλιομέτρων (100.000 πόδια) έχει πράγματι επιτευχθεί. Η απόδοση των φωτοβολταϊκών αισθητήρων υπερβαίνει το 20%. Το μηχάνημα μπορεί να απογειωθεί μόνο του. Διάφορες μορφές έχουν εφαρμοστεί σε σειρά, από την "πλήρη ηλιακή" μέχρι συστήματα μείγμα όπου το μηχάνημα φέρει ενέργεια σε μπαταρίες ή δημιουργεί την ηλεκτρική ενέργεια με υδρογόνο.
Κατά τα μέσα της δεκαετίας του 1990, η NASA ξεκίνησε ένα πρόγραμμα ERAST (Environmental Research Aircraft and Sensor Technology) από το κέντρο δοκιμών της στο Dryden. Οι μελέτες και οι έρευνες πραγματοποιήθηκαν από την εταιρεία Aero Vironment, η οποία ίδρυσε ο ΜακΚρέιντι.
Το πρώτο μηχάνημα ήταν το Pathfinder. 30 μέτρα εκτάσεως, έξι κινητήρες. Μετά από πτήση με μπαταρία, εξελίχθηκε στη χρήση φωτοβολταϊκών αισθητήρων. Επέτυχε 17.000 μέτρα υψόμετρου το 1995, και 23.000 μέτρα το 1997.
Το Pathfinder: 30 μέτρα εκτάσεως, οκτώ κινητήρες
Μία πτέρυγα δημιουργεί ανύψωση μόνο με την αντίσταση ενός κλίμακος, η οποία πρέπει να ισορροπήσει. Το προφίλ των πτερύγων αυτού του μηχανήματος είναι εξελικτικό. Το κεντρικό μέρος της πτέρυγας είναι το πιο "φορέας" και διαθέτει θετική κάμψη. Τα άκρα της πτέρυγας έχουν ένα αυτόσταθες προφίλ, σε σχήμα S, καθαρά ορατό σε αυτή τη φωτογραφία. Αυτά τα μέρη της πτέρυγας δημιουργούν λιγότερη ανύψωση. Αυτή είναι η λύση που υλοποίησε ο ΜακΚρέιντι για να φτάσει σε αυτή τη μορφή "χωρίς ουρά", σε μία απλή πτέρυγα, με υψηλή αναλογία. Είχαμε πολύ εμπιστοσύνη, ίσως λίγο περισσότερο, στον έλεγχο της πτήσης με υπολογιστή.
Μία θέα από προφίλ του Pathfinder δείχνοντας τη διέδραση
Η NASA πήγε στο πρωτότυπο Centurion (1996-1998), με δεκατέσσερις κινητήρες, 70 μέτρα εκτάσεως, σχεδιασμένο για να φτάσει υψόμετρο 100.000 ποδιών (30 χιλιόμετρα).
Ο Centurion (1996-1998). 70 μέτρα εκτάσεως, δεκατέσσερις ηλεκτρικοί κινητήρες.
Η φωτογραφία λαμβάνεται από κάτω. Στο πίσω μέρος του προφίλ διακρίνεται σαφώς, με διαφάνεια, οι λεπτές νεύρες. Αυτό υποδηλώνει ότι πρόκειται για δοκιμές πιστοποίησης της πτέρυγας, αξιολόγησης των πτητικών ιδιοτήτων, χωρίς τους δαπανηρούς φωτοβολταϊκούς αισθητήρες. Το εξωτερικό και το εσωτερικό μέρος δεν είναι καλυμμένα από παχύ φιλμ, αλλά από λεπτό φιλμ μυλάρ, όπως στα προηγούμενα μηχανήματα του ΜακΚρέιντι.
Τι βλέπουμε ακόμα;
Διακρίνονται οι δεκατέσσερις ηλεκτρικοί κινητήρες σε λειτουργία, με τις διπλές πτέρυγες διαμέτρου δύο μέτρων, πιθανότατα κινούμενες από μπαταρίες, προβλεπόμενες για σύντομες πτήσεις. Κάθε κινητήρας αναπτύσσει 1,5 kW. Το μέρος της πτέρυγας προς τα εμπρός είναι αδιαφανές. Εκεί πρέπει να βρίσκεται το κύριο στοιχείο της δομής, η κύρια δοκός. Προς τα πάνω από αυτή τη δοκό, η επέκταση των νεύρων, συμπληρωμένη με ένα λεπτό άκρο, από εκτοξευμένο πολυστυρένιο (στυρόφαμ), καλυμμένο με φιλμ μυλάρ, όπως στα προηγούμενα μηχανήματα.
Όπως θα δούμε παρακάτω, το μηχάνημα Centurion, εξοπλισμένο με φωτοβολταϊκούς αισθητήρες, και πάλι με τους 14 κινητήρες, μετατράπηκε, με την προσθήκη ενός πρόσθετου κεντρικού στοιχείου, σε μηχάνημα Helios HP01, εξοπλισμένο με φωτοβολταϊκούς αισθητήρες, αποβαρυμένο στο μέγιστο (1160 κιλά, φόρτωση 5 κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο), διαμορφωμένο για να δοκιμάσει εάν μπορούσε να φτάσει σε πολύ μεγάλα υψόμετρα με κίνηση που τροφοδοτείται αποκλειστικά από την ηλιακή ενέργεια. Δοκιμή με επιτυχία (30 χιλιόμετρα υψόμετρου).
Όπως θα δούμε παρακάτω, η έκδοση HP03 καταστράφηκε κατά τη δεύτερη πτήση, και θα δούμε πώς. Η μεγέθυνση των ερειπίων, που πλέουν στην επιφάνεια, μας επιτρέπει να δούμε την κύρια δοκό, την απότομη κυλινδρική μορφή και τις νεύρες. Φαίνεται ότι ο ΜακΚρέιντι εστίασε σε αυτή τη δοκό όλη τη μηχανική αντοχή του μηχανήματος, το υπόλοιπο ήταν απλώς εξωτερική κάλυψη. Όταν ρίξουμε μια ματιά σε αυτή την πτέρυγα, με εκτάσεως που είναι εντυπωσιακή (αναλογία: 30), χωρίς καμία ανάρτηση, μπορούμε να αναρωτηθούμε πώς μπορεί να αντιμετωπίσει το φαινόμενο αεροελαστικότητας. Το φαινόμενο είναι σχετικά εύκολο να κατανοηθεί. Σε κάθε ανέμου, το άκρο μιας πτέρυγας μπορεί να προσβληθεί. Η τοπική γωνία εισόδου γίνεται υψηλότερη. Το τμήμα της πτέρυγας ανυψώνεται, κάμπτεται. Στη συνέχεια, η μηχανική, ελαστική αντίδραση της δομής, που προσπαθεί να την επαναφέρει στην αρχική της θέση. Στο τέλος, το μηχάνημα αρχίζει να "χτυπά τις πτέρυγες" και αυτό το φαινόμενο μπορεί να ενισχυθεί μέχρι καταστροφή.
Πολλοί αεροπορικοί έχουν γνωρίσει αυτό το είδος δυστυχημάτων, σε όλα τα είδη μηχανημάτων. Στην αρχή της αεροπορίας, η λύση περνούσε από την ανάρτηση, που δημιουργούσε αντίσταση. Μόνο με τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων της εσωτερικής δομής, τα αεροπλάνα μπόρεσαν να απαλλαγούν από αυτή την πραγματική δίκτυο από σύρματα. Στα μηχανήματα της NASA: καμία ανάρτηση. Μπορούμε να ρωτήσουμε εάν η κύρια δοκός μπορεί να αντισταθεί σε όλες τις δυνάμεις που σχετίζονται με αυτό το "flutter" της πτέρυγας. Φαίνεται δύσκολο.
Υπάρχει μια άλλη μέθοδος για να αντιμετωπίσουμε το φαινόμενο: να κάνουμε την πτέρυγα "ενεργή", "σοφή". Σε ένα γράφημα που επαναλαμβάνεται παρακάτω βλέπουμε ότι το μηχάνημα καταγράφει το "pitch rate" (το ρυθμό μεταβολής της γωνίας εισόδου) σε βαθμούς ανά δευτερόλεπτο, σημάδι ότι πρόκειται για ένα κρίσιμο δεδομένο για τον έλεγχο της πτήσης. Η πτέρυγα είναι γεμάτη (στο επίπεδο της κυλινδρικής δοκού) αισθητήρων που ανιχνεύουν τη γωνιακή επιτάχυνση, σε στρέψη. Όλα αυτά μεταφέρονται σε έναν υπολογιστή που προβλέπει και ενεργοποιεί αμέσως μια σειρά από 72 πτερύγια, που γεμίζουν όλη την πίσω γραμμή (μοναδικό μήκος: ένα μέτρο). Αυτά δεν εξασφαλίζουν μόνο τον έλεγχο σε ρολό, αλλά αντιστέκονται σε κάθε τάση προς το flutter, σε αυτό το επικίνδυνο χτύπημα των πτερύγων. Στα αγγλικά, "flutter" σημαίνει χτύπημα (της πτέρυγας ενός πουλιού).
Η στροφή του μηχανήματος ελέγχεται από διαφορική ρύθμιση της ισχύος που παρέχεται στους κινητήρες (κατά τη διάρκεια της πτήσης: 1,5 kW ανά κινητήρα). Δεν χρειάζεται λοιπόν ένα κατακόρυφο πρόσθεση. Η στροφή γίνεται αυτόματα λόγω της "αυτόματης στροφής" (το εξωτερικό μέρος της πτέρυγας κατά τη στροφή κινείται πιο αργά). Η ταχύτητα του μηχανήματος είναι 38 πόδια ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 45 χλμ./ώρα.
Η αμερικανική αεροπορία έχει αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα εδώ και δεκαετίες, όταν ήθελε να εισαγάγει το μεγαλύτερο στρατιωτικό μεταφορέα της (πιστεύω ότι ήταν ο Lookeed Galaxy). Παρά το γεγονός ότι είχε υπολογιστεί με τη μέγιστη προσοχή, το μηχάνημα αποδείχθηκε ευαίσθητο σε ένα φαινόμενο αεροελαστικότητας, πήρε τον αέρα "χτυπώντας τις πτέρυγες". Το κίνημα δεν ήταν σημαντικό: λιγότερο από ένα μέτρο στο άκρο της πτέρυγας. Αλλά αυτές οι εναλλακτικές κάμψεις ήταν απαράδεκτες, προκαλώντας μια δραματική μείωση της διάρκειας ζωής της πτέρυγας λόγω του φαινομένου κόπωσης των υλικών.
Υπήρχαν δύο λύσεις:
- Να ξανακατασκευάσεις την πτέρυγα από την αρχή (πολύ ακριβή)
- Να την εξοπλίσεις με πτερύγια που αντιστέκονται σε αυτό το φαινόμενο του flutter
Η δεύτερη λύση επιλέχθηκε. Από εκείνη τη στιγμή, οι Αμερικανοί απέκτησαν μια καλή εμπειρία στον ενεργό έλεγχο της γεωμετρίας των πτερύγων, με πτερύγια, ελεγχόμενα από ένα σύνολο "επιταχυνσιόμετρα + υπολογιστής". Θα είναι φανερό για τον αναγνώστη ότι ένας τέτοιος έλεγχος δεν μπορεί να γίνει χειροκίνητα. Πολύ ευαίσθητα επιταχυνσιόμετρα ανιχνεύουν την μικρότερη τοπική μεταβολή γωνίας (ή κάμψης) και αντιδρούν αμέσως προκαλώντας τα πτερύγια, συμπεριφορά που κανένα άνθρωπο δεν μπορεί να επιτύχει τόσο γρήγορα. Χωρίς έναν ισχυρό υπολογιστή στο πλήρωμα, το μηχάνημα Helios (πρώην Centurion) δεν θα μπορούσε απλώς να πετάξει.
Αυτό το στοιχείο περιορίζει σημαντικά τη δυνατότητα επέμβασης του "πιλότου" αυτού του μηχανήματος, ο οποίος μπορεί μόνο να ελέγξει "αν όλα πάνε καλά". Μην το φανταστείτε κρατώντας διαρκώς τα χειριστήρια. Όλα αυτά λειτουργούν... αν όλα προβλέφθηκαν με τον υπολογισμό και εγκαταστάθηκαν σωστά. Ωστόσο, στην καταστροφή του Helios HP03 θα δούμε ότι η ανάπτυξη μιας άλλης μορφής αστάθειας, σε προσανατολισμό, παρά το γεγονός ότι είχε προβλεφθεί, είχε υποεκτιμηθεί ως προς τις επιπτώσεις και την ταχύτητα ανάπτυξής της, και το σύστημα στο πλήρωμα απέδειξε ότι δεν μπορούσε να αντιδράσει εγκαίρως. Αν ο υπολογιστής μπορούσε να δώσει τα κατάλληλα εντολές για να αντιμετωπίσει την έναρξη της αστάθειας· σε πρώτη φάση, το δεύτερο "κλοτσούρισμα" έβγαλε το μηχάνημα "έξω από την ζώνη πτήσης", εξαιρετικά γρήγορα. Αλλά εδώ προλαβαίνω.
Επιστρέφουμε στην κυλινδρική δομή της κύριας δοκού. Αυτή υπόκειται σε δύο είδη φορτίων:
- Σε κάμψη
- Σε στρέψη
Στο φαινόμενο του flutter, της αεροελαστικότητας, η κύρια δοκός είναι υπό την επίδραση σε όλες τις κατευθύνσεις. Η τοπική μεταβολή γωνίας, σε έναν ανέμου, προκαλεί δύναμη κάμψης, στην κατεύθυνση "πάνω-κάτω". Αλλά η τοπική μεταβολή επίσης της αντίστασης προκαλεί δυνάμεις "μπροστά-πίσω". Η κυλινδρική μορφή φαίνεται τότε η καλύτερη για να αντέξει δυνάμεις κάμψης σε όλες τις κατευθύνσεις.
Αλλά ο αεροδυναμικός γνωρίζει επίσης ότι η μεταβολή της ανύψωσης προκαλεί μεταβολή στο κλίμακο (δείτε τη διάφορη μου L'Aspirisouffle). Αυτή η τοπική μεταβολή του κλίμακος προκαλεί επικίνδυνες δυνάμεις σε στρέψη, εξαιρετικά επιζήμιες λόγω του ότι η κύρια δοκός είναι εξαιρετικά μακριά. Φαίνεται ότι η φωτογραφία όπου βλέπουμε αυτή την κύρια δοκό γυμνή δείχνει κυκλικές νεύρες, προορισμένες για να εμποδίσουν τη διάδοση ενός φαινομένου λυγισμού κατά μήκος αυτής της κυλινδρικής κύριας δοκού. Προσθέτοντας φυσικά ότι αν ο υπολογιστής δεν είναι εκεί για να αντιδρά αμέσως σε κάθε κίνηση στρέψης της πτέρυγας, η καταστροφή της κύριας δοκού είναι εγγυημένη.
Κύρια δοκός
Σύμφωνα με τη γνώμη μου, μόνο ένας πλήρης ενεργός έλεγχος του μηχανήματος του επιτρέπει να πετάξει, και ακόμη και να αντιμετωπίσει διακυμάνσεις και σχισμένες μάζες αέρα σχετικά σημαντικές, που συμβαίνουν... σε όλα τα υψόμετρα. Στις χαμηλές στρώσεις, μέχρι να πούμε 5000 μέτρα, και ενδεχομένως σε υψηλά υψόμετρα, απρόβλεπτα, ακόμη και σε αυτές τις μεγάλες διαδρομές που αποτελούν τα jet streams. Στην επόμενη φωτογραφία βλέπουμε ότι το Helios απογειώνεται σε καιρικές συνθήκες που είναι μακριά από την απόλυτη ηρεμία. Κατά τη διάρκεια της καταστροφής του Helios HP03, βλέπουμε μια άλλη φωτογραφία πιο κάτω, όπου βλέπουμε τη δημιουργία ε
Το ατύχημα του Helios είναι αρκετά ασαφές. Προσωπικά, νομίζω ότι η προσθήκη ενός σταθερού φτερού αρκετά ελαφρύ για να μην αυξήσει το ροπή αδράνειας στην περιστροφή, αλλά με αρκετή επιφάνεια για να δημιουργήσει "απόσβεση" ως προς αυτή την αστάθεια, θα έπρεπε τουλάχιστον να εξεταστεί. Πράγματι, το όνομα του MacCready δεν αναφέρεται σε αυτή την έκθεση. Παρακάτω, η αύξηση της ροπής αδράνειας στην περιστροφή του μηχανήματος συναρτήσει του διεδρίου.
Πάνω, η ανάγνωση του ατυχήματος. Στο μέσο του διαγράμματος, μία πρώτη αύξηση του διεδρίου, που το υπολογιστής κατάφερε να διαχειριστεί. Στη συνέχεια, δέκα λεπτά αργότερα (συνολική διάρκεια πτήσης: τριάντα λεπτά), η εμφάνιση ξανά της αστάθειας. Το διεδρίο υπερβαίνει τα 30 πόδια (δέκα μέτρα). Το μηχάνημα "αρχίζει να τραβά τα φτερά" (αεροελαστική αστάθεια). Γρήγορες ταλαντώσεις στην περιστροφή (κάτω γραφικό) και μετέπειτα αύξηση της ταχύτητας πέρα από 60 πόδια/δευτερόλεπτο.
Εκεί, τα αεροδυναμικά φορτία στις ακροπλεύρες άκρες επεκτείνονται και αποσπώνται, όπως και το πρόσθετο του φτερού, και σε λίγα δευτερόλεπτα δεν παραμένει παρά... ο μηχανικός άξονας. Η έκθεση δηλώνει "ότι οι υπολογισμοί με υπολογιστή δεν προέβλεπαν ότι η αστάθεια θα εξελισσόταν τόσο γρήγορα και βίαια".
Συμπέρασμα: Τα κίνδυνα που συνεπάγεται η λειτουργία αυτού του είδους μηχανήματος δεν συγκεντρώνονται μόνο στον κίνδυνο σπασίματος του μηχανικού άξονα λόγω ανέμων. Η αεροελαστική αστάθεια μπορεί να παίξει εξίσου καταστροφικό ρόλο.
Αφήνοντας τον τομέα των ηλιακών αεροσκαφών, μπορούμε να προχωρήσουμε στον τομέα των ηλεκτρικών αεροσκαφών, που πετούν χάρη σε ενέργεια που αποθηκεύεται σε μπαταρίες. Πρόκειται για έναν τομέα που εκτελείται με ταχύ ρυθμό. Και σε αυτό το επίπεδο, φαίνεται ότι έχουν σημειωθεί κρίσιμα βήματα. Θα αναφέρουμε για μνήμη την πρώτη πτήση ενός φορτηγού Γάλλου το Δεκέμβριο του 2007:
Παγκόσμια πρώτη στη Γαλλία: η απογείωση ενός ηλεκτρικού αεροσκάφους
στις 23 Δεκεμβρίου 2007
****Ένωση Προώθησης Αεροσκαφών με Ηλεκτρική Κίνηση
Πρόκειται για μία παγκόσμια πρώτη, η APAME, κατάφερε την πρώτη πτήση του αεροσκάφους ELECTRA F-WMDJ, εξοπλισμένο με ηλεκτρικό κινητήρα 25 ίππων και μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς.
Η πρώτη απογείωση πραγματοποιήθηκε την 23η Δεκεμβρίου στο αεροδρόμιο Aspres sur Buëch στις Hautes-Alpes. Σε πτήση διάρκειας 48 λεπτών, το ηλεκτρικό αεροσκάφος διένυσε 50 χιλιόμετρα σε κλειστή πορεία.
Αυτή η εξαιρετική εμπειρία στον τομέα της αεροπορίας για όσους ασχολούνται με το άθλημα προσφέρει μία πρωτόγνωρη εναλλακτική στους σημερινούς θερμικούς κινητήρες για αεροσκάφη που απαιτούν ισχύ 15 έως 50 ίππων.
Χαρακτηριστικά του αεροσκάφους:
Μονόθέσιο Φτερού: 9 μ. Μήκος: 7 μ. Βάρος χωρίς μπαταρίες: 134 kg Μέγιστο επιτρεπόμενο βάρος απογείωσης: 265 kg Ταχύτητα κορυφαίας πτήσης: 90 km/h Συντελεστής απόδοσης: 13 Κατασκευή από ξύλο και ύφασμα Χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού συνδυασμού κίνησης:
Ηλεκτρικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος τύπου "brush" βιομηχανικού τύπου 18 kW (25 ίππων) Ηλεκτρονική δύναμης που αναπτύχθηκε ειδικά για αυτή τη χρήση Μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς (συνολικό βάρος: 47 kg) Έλικα με ρυθμιζόμενη στροφή στο έδαφος ARPLAST προσαρμοσμένη για αυτή την κίνηση Πίνακας ελέγχου, διακόπτης ισχύος, βάση κινητήρα, φλάντζα κινητήρα κ.λπ. που αναπτύχθηκαν και κατασκευάστηκαν ειδικά για αυτό το αεροσκάφος Περί της APAME Ένωση που ιδρύθηκε πρόσφατα το 2007 υπό την προεδρία της Anne LAVRAND, η APAME έχει στόχο να προωθήσει τη σχεδίαση, κατασκευή και χρήση αεροσκαφών με ηλεκτρική κίνηση. Είχε ως φιλόδοξο στόχο να αναπτύξει ένα μικρό ηλεκτρικό αεροσκάφος. Τον Αύγουστο, η APAME είχε ήδη "απογειώσει σιωπηλά" ένα ULM ( ).
Επικοινωνία με την APAME Τηλ.: 04 92 57 99 40 Φαξ: 04 92 57 99 41 Ιστοσελίδα:
Πρόκειται για μία παγκόσμια πρώτη, η APAME, κατάφερε την πρώτη πτήση του αεροσκάφους ELECTRA F-WMDJ, εξοπλισμένο με ηλεκτρικό κινητήρα 25 ίππων και μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς.
Η πρώτη απογείωση πραγματοποιήθηκε την 23η Δεκεμβρίου στο αεροδρόμιο Aspres sur Buëch στις Hautes-Alpes. Σε πτήση διάρκειας 48 λεπτών, το ηλεκτρικό αεροσκάφος διένυσε 50 χιλιόμετρα σε κλειστή πορεία.
Αυτή η εξαιρετική εμπειρία στον τομέα της αεροπορίας για όσους ασχολούνται με το άθλημα προσφέρει μία πρωτόγνωρη εναλλακτική στους σημερινούς θερμικούς κινητήρες για αεροσκάφη που απαιτούν ισχύ 15 έως 50 ίππων.
Χαρακτηριστικά του αεροσκάφους:
Μονόθέσιο Φτερού: 9 μ. Μήκος: 7 μ. Βάρος χωρίς μπαταρίες: 134 kg Μέγιστο επιτρεπόμενο βάρος απογείωσης: 265 kg Ταχύτητα κορυφαίας πτήσης: 90 km/h Συντελεστής απόδοσης: 13 Κατασκευή από ξύλο και ύφασμα Χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού συνδυασμού κίνησης:
Ηλεκτρικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος τύπου "brush" βιομηχανικού τύπου 18 kW (25 ίππων) Ηλεκτρονική δύναμης που αναπτύχθηκε ειδικά για αυτή τη χρήση Μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς (συνολικό βάρος: 47 kg) Έλικα με ρυθμιζόμενη στροφή στο έδαφος ARPLAST προσαρμοσμένη για αυτή την κίνηση Πίνακας ελέγχου, διακόπτης ισχύος, βάση κινητήρα, φλάντζα κινητήρα κ.λπ. που αναπτύχθηκαν και κατασκευάστηκαν ειδικά για αυτό το αεροσκάφος Περί της APAME Ένωση που ιδρύθηκε πρόσφατα το 2007 υπό την προεδρία της Anne LAVRAND, η APAME έχει στόχο να προωθήσει τη σχεδίαση, κατασκευή και χρήση αεροσκαφών με ηλεκτρική κίνηση. Είχε ως φιλόδοξο στόχο να αναπτύξει ένα μικρό ηλεκτρικό αεροσκάφος. Τον Αύγουστο, η APAME είχε ήδη "απογειώσει σιωπηλά" ένα ULM ( ).
Επικοινωνία με την APAME Τηλ.: 04 92 57 99 40 Φαξ: 04 92 57 99 41 Ιστοσελίδα:
Μονόθέσιο, 25 ίππων, 48 λεπτά και 50 χιλιόμετρα σε κλειστή πορεία σε 90 km/h ---
Το πρώτο εμπορικά διαθέσιμο ηλεκτρικό αεροσκάφος τουρισμού είναι.....αγγλο-κινέζικο
http://www.avem.fr/actualite-le-premier-avion-electrique-commercialise-en-2010-874.html
**Το Yuneec E 430 είναι δίθεση, πλάγια, με πολύ σχολιασμένη αεροδυναμική. **
Το φτερό έχει μεγάλο μήκος, συνδεδεμένο με μείωση της αντίστασης.
Μεγάλο μήκος (περισσότερο από winglets) αλλά συμβατό με εύκολη τοποθέτηση σε αεροδρόμιο
Το ενδιαφέρον είναι η επίδοση σε χρόνο πτήσης, με δύο άτομα, με μέγιστη ταχύτητα 90 km/h:
Δύο ώρες
Τιμή: 65.000 ευρώ, που δεν είναι υπερβολική για ένα δίθεση τουρισμού. Παράγεται στην Κίνα, αλλά δεν μπορεί να εμπορευθεί εκεί. Είναι γεγονός ότι το κινεζικό ουρανό δεν είναι ανοιχτό για την αεροπορία τουρισμού.
Εδώ βρισκόμαστε στην περιοχή χρήσης ενός μικρού τουριστικού αεροσκάφους, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σχολεία και τοπικές πτήσεις. Οι γραμμές του αεροσκάφους και το μεγάλο μήκος του, σε αντίθεση με τον κινητήρα Cri Cri, δίνουν στο αεροσκάφος την εμφάνιση ενός ηλεκτρικού πλανητή (με μειωμένη ισχύ, ή τριπλή έλικα στην αναπτυγμένη κατάσταση). Φυσικά, απογειώνεται με τη δική του δύναμη.
Αξιολόγηση από τον Jean-Luc Soullier
: "Βρισκόμαστε στην κατηγορία 450 kg μέγιστο βάρος (κατηγορία ULM διεθνώς για δίθεση). Περίπου 120 kg αεροσκάφος, 150 kg επιβάτες, 180 kg μπαταρίες, πιθανότατα λιθίου-πολυμερούς, με ικανότητα μεταφοράς 0,2 kWh ανά κιλό. 18 kW μέση ισχύς επαρκή για να φέρει σε πτήση αυτό το είδος πλανητή. Έτσι, 2 ώρες αυτονομία.
Νομίζω ότι υπάρχει μέλλον στον τομέα των ηλεκτρικών πλανητών, με ενδεχόμενη προσθήκη ενέργειας με αισθητήρες ηλιακής ενέργειας. Σε σχέση με την κίνηση, σκέφτομαι τη Rolls των πλανητών, μία γερμανική μηχανή, το Stemme S10, όπου η έλικα μπορεί να συστρέφεται πλήρως σε κάλυμμα εμπρός, και να ανοίγει υπό τη δράση της κεντροφυγότητας.
**Το Stemme S10, ο καλύτερος πλανητής στον κόσμο. Δίθεση πλάγια, έλικα συστρέφεται. Ο κινητήρας 85 kW (θερμικός) βρίσκεται κάτω από το φτερό. Διακρίνεται η είσοδος αέρα, ανοιχτή. Τροχοί που συστρέφονται ηλεκτρικά. Μέγιστη ταχύτητα 270 km/h, μήκος: 30. Φτερό: ... 23 μέτρα! Αποσυνδέσιμο και μεταφερόμενο με τράκτορα. Συντελεστής απόδοσης υψηλότερος από ... πενήντα. **
Με γεμάτο δεξαμενή, η απόσταση που μπορεί να διανύσει υπερβαίνει τα ... χιλιόμετρα. Αλλά η μεταφορά στη μικρή συσκευή παραμένει ... συμβολική (σπίτι και πανωφόρι για δύο). Εδώ μία βίντεο που δείχνει
Σύμφωνα με το φίλο μου Jacques, που το έχει (έχω επίσης πετήσει σε αυτή τη μηχανή, βάση στο Vinon), η ιδέα μιας συνδυασμένης συστροφής έλικας, εξαιρετικών επιδόσεων ως πλανητής, ηλεκτρική κίνηση, και αισθητήρες ηλιακής ενέργειας, θα αποτελούσε μία ενδιαφέρουσα λύση. Όπως το ETA, το Stemme μπορεί να απογειωθεί με τη δική του δύναμη (αλλά χρειάζεται πολύ μακρύ έδαφος!). Η ταχύτητα ανόδου παραμένει χαμηλή. Αυτό επιτρέπει στον χρήστη να απαλλαγεί από την ανάγκη να χρησιμοποιήσει ένα πλωτό αεροσκάφος.
Ο φίλος μου Jacques Legalland, προσκολλημένος στην πτήση με πλανητή, χρησιμοποιεί τον κινητήρα μόνο για απογείωση. Αλλά στον αέρα, μπορούν να εμφανιστούν καταβαθμώσεις, και θυμάμαι ότι μετά από ένα στροφή πάνω από τα λάκκα του Verdon, έπρεπε να δώσουμε μία κίνηση για να επιστρέψουμε στο αεροδρόμιο με μεγάλη ασφάλεια.
Το πλεονέκτημα του Stemme έναντι όλων των άλλων πλανητών, όπου η έλικα, συστρεφόμενη κατά την πτήση, είναι τοποθετημένη σε πύλωμα, στο πίσω μέρος και ανοίγει (βλέπε φωτογραφία του ETA υπό κίνηση, παραπάνω), είναι ότι αν ο κινητήρας καθυστερήσει να ξεκινήσει, η έλικα, η οποία στο Stemme ανοίγει μόνο λόγω της κεντροφυγότητας, συστρέφεται αμέσως στο κάλυμμά της, περιμένοντας μία νέα έναρξη. Εν τω μεταξύ, το αεροσκάφος διατηρεί τις επιδόσεις του σε συντελεστή απόδοσης και ρυθμό πτώσης (κατακόρυφη ταχύτητα). Αλλά αμέσως μετά την εξαγωγή του προπέλλα σε ένα πλανητή με πύλωμα, πρέπει να ξεκινήσει γρήγορα, διαφορετικά αυτό το σύνολο, το οποίο δημιουργεί μεγάλη αντίσταση, χειροτερεύει τις επιδόσεις, και η "θεραπεία" επιδεινώνει την "κατάσταση".
Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με όσους το χρησιμοποιούν, είναι σπάνιο να μπορέσει ένας πλανητής να βγει από μία κακή κατάσταση με επανεκκίνηση του κινητήρα, αν είναι πιασμένος από μία έντονη κατάβαση στα βουνά. Η ταχύτητα ανόδου (2,5 m/s) είναι πολύ χαμηλή.
Η πρόκληση: η διάβαση του Ατλαντικού με ένα ηλεκτρικό αεροσκάφος: Δαβίδ εναντίον Γολιάθ
Στον τομέα των ηλεκτρικών αεροσκαφών, κανείς δεν αγνοεί το πολύ δημοσιότητας και πολύ χρηματοδοτημένο έργο του Bertrand Piccard, με το όνομα Solar Impulse. Κάνοντας μία αναζήτηση, βρήκα μία βίντεο που παρουσιάζει δύο εξαιρετικά διαφορετικά έργα: το έργο του Piccard και ένα άλλο από έναν ορισμένο Jean-Luc Soullier, ο οποίος δεν είναι wether χρηματοδοτημένος, ούτε δημοσιότητας. Προτείνω στους αναγνώστες μου να αρχίσουν να δουν αυτή τη βίντεο που πραγματοποιήθηκε σε ένα εκθεσιακό, όπου παρουσιάζονταν μία από τις επιτεύξεις του Soullier, το Cri Cri που οδηγείται από δύο ηλεκτρικούς κινητήρες, και η μακέτα του Solar Impulse της ομάδας Piccard.
Εκθεσιακό βίντεο της euronews για την ηλιακή αεροπορία στο εκθεσιακό της Έρευνας και Καινοτομίας
Ας αρχίσουμε με το έργο του Piccard. Όπως όλοι γνωρίζουν, μεγάλο προϋπολογισμό, 65 εργαζόμενους πλήρους απασχόλησης για χρόνια, ισχυρή χρηματοδότηση, σημαντική δημοσιότητα. Βλέπουμε αυτό που φαίνεται να είναι η αρχική εικόνα του έργου, πιο φιλόδοξη, που αναφέρεται σε μία γύρο του κόσμου χωρίς στάσεις, με ένα αεροσκάφος που φυσικά θα ήταν δίθεση.
Το αρχικό έργο του Bertrand Piccard, δίθεση, απορριφθέν
Η αμερικανική εταιρεία που οδηγεί σε μηχανήματα όπως το Helios αναφέρθηκε παραπάνω. Κοινός παρονομαστής: χαμηλή ταχύτητα, άρα μεγάλη διάρκεια πτήσης (άπειρη για τους επιτυχόντες του Helios, σχεδιασμένα ως πλατφόρμες παρατήρησης με πιλότο, που κινούνται πολύ πάνω από τα υψόμετρα που αντιστοιχούν στις εμπορικές αεροπορικές διαδρομές, κάτι που τους επιτρέπει από προοπτική να απαλλαγούν από τις μετεωρολογικές διαταραχές που εμφανίζονται στις χαμηλότερες στρώσεις).
Ταχύτητα του Helios: 45 km/h. Στον ισημερινό, περιφέρεια της γης: 40.000 km. Έτσι, μία τάξη μεγέθους 1000 ωρών για να κάνει ένα γύρο της γης σε αυτή την περιοχή μηδέν: περισσότερο από ένα μήνα. Λιγότερο, σε μεγαλύτερη γεωγραφική περιοχή.
Ταχύτητα των μηχανημάτων του Piccard: 70 km/h. Σε μέση γεωγραφική περιοχή, ο γύρος του κόσμου χωρίς στάσεις αντιστοιχεί σε τρεις εβδομάδες. Πρέπει λοιπόν να προβλεφθεί η διαβίωση δύο ατόμων για όλη τη διάρκεια σε μία καμπίνα που θα πρέπει να θερμαίνεται και να είναι υποβρυχική. Όσο ήταν εφικτό στην καψούλα που μετέφερε ένα μπαλόνι, όπου η ανύψωση συνδυάζει τη χρήση ηλίου και λειτουργία με μπαλόνι, με βομβίδες προπανίου, τόσο αυτή η λύση θα ήταν πολύ βαριά για ένα ηλιακό αεροσκάφος.
Bertrand Piccard, γιατρός-ψυχίατρος και αεροναύτης
(Πρωτοπόρος των "δέλτα φτερών", πρωταθλητής Ευρώπης σε γυμναστική)
Μία ματιά στο (εκπληκτικό) επίτευγμα του διαζεύγματος Bertrand Piccard - Brian Jones, που ολοκλήρωσε το 1999 ένα γύρο του κόσμου με μπαλόνι (40.000 χιλιόμετρα διανυκτερεύοντας σε 17 ημέρες).
Το Breitling Orbiter III. 18.000 μέτρα κύβικα ηλίου
Είναι ένα επίτευγμα, όπως και η πρώτη αναβίβαση του Evereste, αλλά δεν θα οδηγήσει στην υλοποίηση ενός καθημερινού υπηρεσίας με μπαλόνι για ταξιδιώτες. Η διαχείριση ενός μπαλονιού γίνεται εξετάζοντας τα χρήσιμα αεροδυναμικά ρεύματα, σε σχέση με την κατεύθυνσή τους και τη δύναμή τους. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι ο πραγματικός πιλότος του Breitling Orbiter III έμεινε ... στο έδαφος. Είναι ο συντονιστής της μετεωρολογικής υπηρεσίας. Η εκμετάλλευση των jet streams επέτρεψε στο μπαλόνι να φτάσει κορυφαίες ταχύτητες 250 km/h σε "ταχύτητα έδαφους".
Η αερολογική δομή είναι πάντα πολύ περίπλοκη, αποτελούμενη από στρώσεις όπου η κατεύθυνση του ανέμου αλλάζει. Θυμάμαι μία πτήση σε μπαλόνι όπου, ρυθμίζοντας το ύψος, μπορούσαμε να εναλλάσσουμε ένα πρωινό άνεμο, ελαφρώς ανοδικό, συνδεδεμένο με τη θέρμανση της πλαγίου μιας όρος που εκτίθεται στον ήλιο, κατευθυνόμενο γενικά προς βορά, με έναν αέρα υψηλής υψομετρικής που φυσά στα νοτιοδυτικά. Εκμεταλλευόμενοι αυτά τα αεροδυναμικά ρεύματα και εναλλάσσοντας τα ύψη, ήταν δυνατό να πλησιάσουμε έναν άνετο προσωπικό χώρο.
Θυμηθείτε ότι αυτό το συνδυασμένο μπαλόνι με ηλίου - μπαλόνι μετρά 55 μέτρα ύψος και ζυγίζει 8 τόνους κατά την απογείωση. Μεταφέρει ένα μέρος ζωής για δύο άτομα, τροφοδοτούμενο από μπαταρίες που φορτίζονται με ηλιακή ενέργεια. Ο χορηγός είναι ο κατασκευαστής ρολών Breitling που αφιερώνει σε αυτό το έργο τρία εκατομμύρια ευρώ. Για αυτόν, αυτό θα οδηγήσει σε μία φανταστική διαφημιστική εκστρατεία.
Η επανάληψη ενός γύρου του κόσμου "ηλιακού" έθετε αδιέξοδα προβλήματα βάρους. Έτσι, ο Piccard επέλεξε ένα πιο μικρό έργο: να κρατήσει ένα αεροσκάφος σε πτήση χρησιμοποιώντας μόνο την ηλιακή ενέργεια, για μία ημέρα και μία νύχτα, πράγμα που σημαίνει να αποθηκεύσει σε μπαταρίες μέρος της ενέργειας που συλλέχθηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας, για να διασφαλίσει την πτήση τη νύχτα. Αυτό έχει ήδη επιτευχθεί το 2005 με ένα απροσωποποιημένο μηχάνημα, πέντε μέτρα φτερού, σχεδιασμένο από
**Alan Cocconi ( AC Propulsion ) **
Το 2005, Alan Cocconi κατάφερε να πετήσει αυτή τη μακέτα 5 μέτρων για 48 ώρες συνεχόμενα
με επαναφόρτιση της μπαταρίας κατά τη διάρκεια της ημέρας για να διασφαλίσει την πτήση τη νύχτα
Προηγουμένως, Alan Cocconi εστίασε σε ένα ρεκόρ ταχύτητας για ηλεκτρικά αυτοκίνητα με βάρος λιγότερο από 1000 κιλά
**Το "White Lightning" του Alan Cocconi. 400 km/h το 1997. **
Απλή παρένθεση: η κατάκτηση των εκατό χιλιομέτρων ανά ώρα (που ήταν τότε η απόλυτη ταχύτητα που επιτεύχθηκε από τον άνθρωπο) επιτεύχθηκε το 1899 από ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, το "Jamais contente". Έτσι, κέρδισε ένα παράγοντα τέσσερα σε ταχύτητα σε ένα αιώνα.
Η Jamais Contente, του Βέλγου Camille Jenatzy, 105 km/h το 1899, μία τόνος, 68 ίππων
Jenatzy και άλλοι μάχονταν στην αγορά των "ηλεκτρικών ταξίδων", που σύντομα αποκλείστηκαν με την εμφάνιση του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Επιστρέφοντας στο έργο του Piccard. Εκείνος και η μεγάλη ομάδα του εστιάζουν σε ένα μονόθεση quadrimotor, με καμπίνα χωρίς πίεση, προβλεπόμενο για ύψος πτήσης που δεν ξεπερνά τα 8500 μέτρα. Δεν εξασφαλίζεται η αντοχή του φτερού στο flutter με έλεγχο από 72 πτερύγια, ελεγχόμενα από υπολογιστή, όπως στο Helios (μήκος 32). Εδώ το μήκος είναι πιο μετριοπαθές, συγκρίσιμο με αυτό των πλανητών 5 20 και πάνω). Ένας ισχυρός μηχανικός άξονας (που επιβάλλει το πάχος του φτερού) διασφαλίζει τη σκληρότητα.
Μονόθεση έκδοση του έργου Piccard
Εκτός από τη φανταστική δημοσιότητα, σχετική με το μεγάλο προϋπολογισμό επικοινωνίας, αυτή η πτήση δεν έχει τίποτα πολύ εξαιρετικό. Η επιτυχία στον τομέα της ηλιακής πτήσης είχε ήδη επιτευχθεί το 1981 από τον Paul MacCready, με το Solar Challenger που ανέπτυσσε 2,5 kW, δηλαδή λίγο περισσότερο από 3 ίππους (ένας ίππος ισχύος ισούται με 736 βάτ), ικανό να κρατηθεί στον αέρα για 5 ώρες και να διανύσει εκατοντάδες χιλιόμετρα. Το αγγλο-κινέζικο αεροσκάφος που παρουσιάστηκε παραπάνω είναι η συνέχεια του.
Το Solar Challenger του Paul MacCready
Δεξιά πρόσοψη
Solar Challenger, θέα από πάνω, κατά τη διάρκεια της διάβασης του Καναλιού
Το επίτευγμα που στοχεύει ο Piccard, πέρα από το Solar Impulse, είναι μία πτήση τριών ημερών και τριών νυχτών, σε 70 km/h, ακόμα και σε μονόθεση, με καμπίνα υποβρύχια, που αντιστοιχεί σε 5000 χιλιόμετρα, πράγμα που επιτρέπει μία διακοσμητική πτήση. Πέρα από αυτό, η ομάδα του Piccard θα σκεφτεί ένα γύρο του κόσμου, με πολλές στάσεις, λαμβάνοντας υπόψη ότι είναι δύσκολο να ζητήσει κανείς από ένα άνθρωπο να ελέγχει μία τέτοια μηχανή για περισσότερο από 72 ώρες συνεχόμενα: αλλαγή πιλότου σε κάθε στάση.
Ο Jean-Luc Soullier είχε εισέλθει στον διαγωνισμό, με ένα έργο "Etincelle", ένας κινητήρας Cri-Cri που του χρησίμευε ως εργαστήριο δοκιμών.
Jean-Luc Soullier, 58 ετών, καθισμένος στα χειριστήρια του Cri Cri MC15E, με ηλεκτρικούς κινητήρες
Ο άνθρωπος είναι απλός, θα μπορούσαμε να πούμε αποκρυφός. Οδηγεί σε μία αποκατασταθείσα γκριζά, φεύγει από τα φώτα της προβολής. Δεν μπόρεσα να του ζητήσω μία καλή φωτογραφία και έπρεπε να αναζητήσω αυτή εδώ, να την επαναφέρω στο βίντεο που παρουσιάστηκε παραπάνω, να την μεγεθύνω και να την τροποποιήσω.
Χωρίς χορηγούς. Έχει χρηματοδοτήσει όλα από τα δικά του χρήματα, σε ύψος 200.000 ευρώ, καταναλώνοντας ετησίως τις οικονομίες του πιλότου σε εμπορικές γραμμές. Το πρώτο του έργο ήταν, με τη βοήθεια του σχεδιαστή του, να μετατρέψει το διάσημο και μικρό Cri-Cri που δημιουργήθηκε το 1973 από τον Michel Colomban, εξοπλίζοντάς το με ηλεκτρικούς κινητήρες.
Ο κλασικός Cri Cri, εξοπλισμένος με δύο κινητήρες 15 ίππων (22 κιλοβάτ)
Εκατοντάδες αντίτυπα σε λειτουργία σε όλο τον κόσμο
Σε πτήσηhttp://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#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&start=20
Πέντε μέτρα φτερού. Ταχύτητα πτήσης 220 km/h. Βάρος χωρίς φορτίο (70 κιλά): ελαφρύτερο από το φορτίο του, τον πιλότο. Ο Colomban δημιούργησε αυτή τη μικτή μηχανή, η οποία μπορεί να κάνει γυμναστική ( +
Όχι, αυτός δεν είναι. Κάνω λάθος στην εικόνα...
Το νέο μωρό. Μπορείς να δεις τις οπές ψύξης, από τις δύο πλευρές του καπό της πτερύγιας. Φωτογραφία από το Vinon
Το αεροσκάφος σχεδιάστηκε από τον Michel Colombani, υλοποιήθηκε (κατασκευαστικό τμήμα) από τον Jacques Labrousse. Προσαρμογή κινητήρα Lean-Luc Soullier
Το αεροσκάφος ζυγίζει 200 kg μέγιστο MTOW (μέγιστο βάρος απογείωσης)
Είναι τώρα το πιο αποτελεσματικό ηλεκτρικό πτερυόμορφο αντικείμενο. Έργο πρώτης επαφής αεροπορικής αλληλογραφίας Μονακό-Νις (δηλαδή διεθνούς)
Το επιστολικό ταμπελάκι που εκδόθηκε για την παρούσα αεροφιλατελική επιχείρηση
Σε αναμονή πολλών αγώνων το 2011, πρώτη πτήση στο Vinon, με μία ώρα πτήση:
**Πρώτη απογείωση στο Vinon, μετά από ένα καλό σημείο σταθερού. **
Αυτοί οι θαυμάσιοι τρελοί πτήσης, στις παράξενες μηχανές τους...
Παρακολουθήστε την υπόθεση ---