Document zonder naam
Het elektrische vliegtuig
6 augustus 2009
De jaren die wij nu beleven, markeren het begin van het elektrische vliegtuig, net zoals het elektrische auto. Kijk even snel langs de voor- en nadelen van de elektrische auto:
Een korte tussenstap over het elektrische fietsje, met een paar gegevens:
Batterij: Panasonic Ion-Lithium Capaciteit: 8 Ah 26 V Autonomie: 50 tot 70 km; 3 niveaus van assistentie Ladingstijd: 3 uur Motor: in het pedaal, 180 W Frame: stadsaluminium; eenmalige maat 45 cm Stuur: staal Zitvlak: Kinetic Velgen: 26'' aluminium Remmen: V-brake voor en achter Versnellingen: Nexus 3 met automatische overgang Banden: 26 x 1,75 Afmetingen: 175 x 65 cm Gewicht: 22 kg
In China is één van de twee elementen van de batterij van het fietsje verwisselbaar. De gebruiker heeft dus de gewoonte om hem uit zijn houder te halen als hij thuiskomt van werk, en hem thuis op te laden. Hetzelfde op zijn werkplek. Deze verwisselbare aard van de batterij verhoogt de autonomie van het voertuig (die is al per model 50 tot 70 kilometer). Als je je afvraagt wat het ideale elektrische voertuig is, komen verschillende problemen naar voren. Het zou fijn zijn als het voertuig tweepersoons was en kon dienen voor boodschappen doen. Waar we vaak aan denken, vergeet je bij kleine auto's zoals de Smart, dat het elektrische voertuig geheel niet vervuilend is en dus binnen winkelcentra kan rijden, ondergrondse gangen kan gebruiken, en overal heen kan gaan. We kunnen zelfs een integratie van dit systeem in interregionale vervoer overwegen.
Daar zou geen enkel probleem mee zijn om het te voorzien van twee verschillende voertuigsystemen, een thermische motor als reserve. Dit is wat ik persoonlijk zou aanbevelen, geïnspireerd op de Chinese driewieler met smalle wielen:
De tweepersoons elektrische driewieler
Deze tweepersoons driewieler (geïnspireerd op de Chinese versie) is smal en weinig ruimte innemend. De carrosserie (in China gemaakt van licht metaal en plexiglas) is gedeeltelijk verwisselbaar. De batterij is groter dan bij een gewoon elektrisch fietsje, maar heeft een verwisselbaar element dat de gebruiker overal kan meenemen om op te laden. We kunnen aansluitingen voor oplaadpalen of parkeerplaatsen voorzien.
Batterij: Panasonic Ion-Lithium Capaciteit: 8 Ah 26 V Autonomie: 50 tot 70 km; 3 niveaus van assistentie Ladingstijd: 3 uur Motor: in het pedaal, 180 W Frame: stadsaluminium; eenmalige maat 45 cm Stuur: staal Zitvlak: Kinetic Velgen: 26'' aluminium Remmen: V-brake voor en achter Versnellingen: Nexus 3 met automatische overgang Banden: 26 x 1,75 Afmetingen: 175 x 65 cm Gewicht: 22 kg
Inzake energieopslag zijn er aanzienlijke vooruitgangen gemaakt in de afgelopen decennia, zodat vandaag de dag alle elektrische boormachines thuis werken op oplaadbare accu's, wat een paar decennia geleden ondenkbaar was. De Chinezen zijn hier verre van achteraan.
Zonnecellen hebben hun rendement zien stijgen, en zijn nu boven de 20% gekomen.
In het domein van deze " ultra-ultra-lichte " komt direct het naam van MacCready ter sprake.
Paul MacCready
Je vraagt je meteen af wat het vreemde voertuig is dat achter hem staat. Het is simpelweg de elektrische auto waarmee hij in 1987 de Australische zonneauto race won, met een dag voorsprong op de volgende concurrent (...)
De zonneauto van Paul MacCready, 1987, tijdens de Australische race
Meer profiel, je sterft. Oversteek van Australië; 3500 km met pieken tot 113 km/h
Motorhoes verwijderd
Pilootpositie en achterste motorhoes
Zoals je kunt zien, bestond de achterste bovenkant volledig uit aaneengesloten zonnecellen. Het voertuig rustte op een plat paneel met verstevigingen. De vorm van het voertuig zorgde voor lift, wat de belasting op het landingsgestel verlaagde.
Geboren in 1925. Eerste solovlucht op zestienjarige leeftijd. 1941: Amerikaans kampioen in vliegen met vleugels, op 23-jarige leeftijd. Wint het wereldkampioenschap in vliegen met vleugels in Frankrijk.
Hierna ontwikkelt hij de eerste vliegende machine die zich voortbeweegt door de spierkracht van de piloot, de Gossamer Condor.
Driezijdenplan van de Gossamer Condor
MacCready koos voor het canard-systeem om een draagvlucht te hebben. In feite betaalt de lift van een vleugel een prijs in de vorm van een neerwaartse koppel. Zie mijn strip " Als we zouden vliegen ", gratis downloadbaar op de site http://www.savoir-sans-frontieres.com, evenals 350 andere, in 33 talen.
Een bedrijf van drie jaar oud, waar geen enkel medium ooit over heeft gesproken
Om gewicht te besparen koos MacCready voor een vleugelstijfheid aan de voorkant van het romp, waardoor het langsscheepsgestel lichter werd, dat nu alleen nog maar flexiekrachten hoefde te dragen.
De Glossamer Condor: eerste menselijke vlucht
Zo snel als een fiets.....
De Glossamer Albatros oversteekt de Engelse Kanaal
Alle deze vluchten vonden plaats " in effect van de grond ". De fietspiloot voerde de besturing uit via een stuur, waarmee hij eerst een steun had, daarna de lift van de voorvleugel kon regelen en tenslotte een lichte bocht kon maken door die vleugel te kantelen. De helling van de vleugels werd veroorzaakt door het roer dat ontstond. Er waren geen vleugelklappen. Maar de machine was niet ontworpen voor scherpe bochten.
Video's van de prestaties van de machines van Paul MacCready
Hierna volgt de eerste vlucht met zonne-energie, uitgevoerd door de zoon van Marc Ready, 13 jaar, 40 kg, aan boord van de Gossamer Penguin, uitgerust met 3900 zonnecellen van cadmium-nikkel, leverend 500 watt. Gewicht zonder bemanning: 34 kg. Een katapult maakte het mogelijk dat het voertuig de grond verliet.
De eerste vlucht met zonne-energievoortstuwing, 1974. Nog steeds fietsen en effect van de grond
Het eerste menselijke wezen dat vloog met zonne-energie: de zoon van MacCready, 13 jaar
Marshall, 13 jaar, bij het opstijgen
Maar de NASA neemt het over en stelt MacCready in staat om in 1981 de Solar Challenger te laten vliegen. Vermogen: 2,5 kW
De Solar Challenger van Paul MacCready
Daar verandert alles volledig. Men ziet een dikkere silhouet, ontworpen om de aanval van turbulentie te weerstaan.
Vanaf de zijkant. Merk op dat hij vleugelklappen heeft.
De staart is uitgerust met een afgezette vorm om het neerwaartse koppel van de vleugel te compenseren. De bovenkant is volledig plat en draagt een grote hoeveelheid zonnepanelen.
Solar Challenger, vanaf boven
Het vaste deel draagt de panelen. Het bewegelijke deel verschijnt als een witte strook en is daar zonder. Bij het vliegen van Frankrijk naar Engeland, op een afstand van 300 km, bleef dit voertuig 5 uur en 23 minuten in de lucht in juli 1981. Drie keer zwaarder dan de Gossamer Penguin (zonder piloot), uitgerust met 16.000 zonnecellen, voedende twee elektrische motoren in tandem, elk leverend drie paardenkrachten, met permanente magneten van samarium-cobalt. Het voertuig profiteert van alle vooruitgangen op het gebied van nieuwe materialen met een hoge sterkte per gewicht en is uitgerust met een variabele propeller.
De kwalitatieve sprong is aanzienlijk.
Behalve de high-tech materialen die nodig zijn, zien we dat langdurige zonnevluchten op grote afstand volledig haalbaar zijn, met een machine waarvan de lijnen nog steeds redelijk dicht bij een conventioneel vliegtuig liggen, bijvoorbeeld qua vleugellengte. Maar dat is niet wat MacCready nu interesseert. Hij denkt aan een onbemand voertuig, een " UAV " (onbemand luchtvoertuig), dat grote hoogtes kan bereiken overdag: 30 kilometer, en 's nachts iets afneemt in vliegen met een glidesnelheid of een deel van de opgeslagen elektrische energie vrijgeeft, waardoor het onbeperkt in de lucht kan blijven.
Hij richt zich dan op een " staartloos " ontwerp met grote vleugellengte, waarbij de rukwinden worden opgevangen door de buigzaamheid van het langsscheepsgestel, waardoor een groot dièdre mogelijk is. De stabiliteit van het voertuig wordt overgelaten aan een bordcomputer die, door te activeren op een reeks vleugelklappen langs de gehele achterrand van de vleugel met grote vleugellengte, verantwoordelijk is voor het controleren van de aerodynamische elasticiteit.
****Het volledige project (pdf in het Engels)
De hoogte van 30 km (100.000 voet) is daadwerkelijk bereikt. Het rendement van de zonnecellen overschrijdt de 20%. Het voertuig kan zelfstandig opstijgen. Verschillende formules zijn achtereenvolgens toegepast, van " volledig zonne-energie " tot gemengde systemen waarbij het voertuig energie meeneemt in batterijen of elektriciteit produceert met waterstofbrandstofcellen.
In de jaren negentig begint de NASA een programma ERAST (Environmental Research Aircraft and Sensor Technology) vanaf haar testcentrum in Dryden. Onderzoek en ontwikkeling worden uitgevoerd door de firma Aero Vironment, opgericht door MacCready.
Het eerste voertuig is het Pathfinder. 30 meter spanwijdte, zes motoren. Na een vlucht op batterijen evolueert het daarna met zonnecellen. Het bereikt in 1995 een hoogte van 17.000 meter en in 1997 23.000 meter.
Het Pathfinder: 30 meter spanwijdte, acht motoren
Een vleugel ontwikkelt lift alleen tegen een neerwaartse koppel, dat moet worden gecompenseerd. Het profiel van de vleugels van dit type machine is evolutionair. Het centrale deel van de vleugel is het meest draagkrachtig en heeft een positieve kromming. De vleugelpunten hebben een zelfstabiliserend S-profiel, duidelijk zichtbaar op deze foto. Deze vleugelonderdelen creëren dus een lagere lift. Dit is de oplossing die MacCready toepast om uit te komen bij dit " staartloze " concept, op een enkele grote vliegende vleugel met grote vleugellengte. Men heeft veel vertrouwd op het computergecontroleerde vliegen, misschien iets te veel.
Een zijzijde van het Pathfinder toont zijn dièdre
De NASA gaat dan over naar het prototype Centurion (1996-1998), uitgerust met veertien motoren, een spanwijdte van zeventig meter, ontworpen om een hoogte van 100.000 voet (dertig kilometer) te bereiken.
Het Centurion (1996 - 1998). Zeventig meter spanwijdte, veertien elektrische motoren.
De foto is van onderaf genomen. Op de achterkant van het profiel is duidelijk zichtbaar, doorzichtig, de fijne ribben. Dit laat vermoeden dat het gaat om kwalificatieproeven van de vleugel, evaluatie van de vluchteigenschappen, zonder de kostbare zonnecellen. De boven- en onderkant zijn alleen bedekt met een dun mylarfilm, transparant, zoals bij de vorige apparaten van MacCready.
Wat zien we nog meer?
We zien de veertien elektrische motoren in actie, met hun tweepootse propellers van twee meter diameter, waarschijnlijk aangedreven door batterijen, bedoeld voor relatief korte vluchten. Elke motor levert 1,5 kW. Het voorste kwart van de vleugel is donker. Daar moet het belangrijkste onderdeel van de structuur zijn, het langsscheepsgestel. Voor dit langsscheepsgestel is een verlenging van de ribben, aangevuld met een lichte voorkant van geëxpandeerd polystyreen (styrofoam bekleed met mylar), zoals bij de vorige apparaten.
Zoals we later zullen zien, werd het Centurion-apparaat, uitgerust met zonnecellen en nog steeds met zijn veertien motoren, omgevormd door toevoeging van een extra centrale onderdeel tot het Helios HP01-apparaat, uitgerust met zonnecellen, maximaal verlicht (1160 kg, belasting per m² 5 kg), geconfigureerd om te testen of ze grote hoogtes konden bereiken dankzij een motorisatie die uitsluitend op zonne-energie was gebaseerd. Het experiment was succesvol (30 kilometer hoogte).
Zoals we later zullen zien, werd de HP03-versie tijdens haar tweede vlucht gebroken, en hoe dat ging. De vergroting van de wrakstukken, drijvend op het water, laat ons het langsscheepsgestel zien, met een vermoedelijk cilindrische vorm en ribben. Het lijkt erop dat MacCready in dit langsscheepsgestel de volledige mechanische weerstand van zijn machine heeft geconcentreerd, terwijl de rest slechts een behuizing was. Als je naar deze vleugel kijkt, met een verbazingwekkende spanwijdte (vleugellengte: 30), zonder enige stijfheid, kun je je afvragen hoe deze het fenomeen van aerodynamische elasticiteit kan overwinnen. Het fenomeen is relatief eenvoudig te begrijpen. Bij de kleinste windstoot kan de vleugelpunt opkomen. De lokale invalshoek wordt hoger. Het vleugelgedeelte stijgt op, buigt. Dan treedt de elastische reactie van de structuur op, die probeert het terug te brengen naar de oorspronkelijke positie. Uiteindelijk begint het voertuig " met zijn vleugels te slaan " en kan dit moment versterkt worden tot een breuk.
Veel vliegtuigbouwers hebben dit soort problemen gekend, bij allerlei soorten machines. In de beginjaren van de luchtvaart ging de oplossing via stijfheid, wat weerstand veroorzaakte. Pas toen de mechanische kwaliteiten van de interne structuur verbeterden, konden vliegtuigen worden vrijgemaakt van deze ware spinnenweb van kabels. Bij de NASA-apparaten: geen enkele stijfheid. Men zou kunnen vragen of het langsscheepsgestel alleen al in staat is om alle krachten van dit " flutter " van de vleugel te weerstaan. Dat lijkt moeilijk.
Er is een andere manier om het fenomeen aan te pakken: de vleugel " actief " en " intelligent " maken. In een grafiek hieronder zie je dat het voertuig zijn " pitch rate " (de veranderingssnelheid van de invalshoek) in graden per seconde registreert, wat aangeeft dat dit een essentiële gegevens is voor het vliegbeheer. De vleugel zit vol (op het niveau van het cilindrische langsscheepsgestel) met sensoren die hoekversnelling, in torsie, detecteren. Alles wordt doorgestuurd naar een computer die voorspelt en direct een hele reeks van 72 vleugelklappen activeert die de gehele achterrand (lengte: één meter) bedekken. Deze klappen doen niet alleen het controleer van de rol van het voertuig, ze weerstaan ook elke neiging tot flutter, tot dit gevaarlijke vleugelslaan. In het Engels betekent " flutter" slaan (van de vleugel van een vogel).
De bocht wordt geregeld door een differentiële machtverdeling aan de motoren (in de lucht: 1,5 kW per motor). Er is dus geen nodig verticaal staartvlak. De rol wordt automatisch veroorzaakt door het " geïnduceerde roer" (het buitenste vleugelgedeelte in de bocht gaat langzamer). De snelheid van het voertuig is 38 voet per seconde, oftewel 45 km/h.
De Amerikaanse luchtvaart is al decennia geleden geconfronteerd met dit probleem toen ze hun grootste militaire vliegtuig wilden inzetten (ik denk dat het de Lookeed Galaxy was). Hoewel zorgvuldig berekend, bleek het voertuig gevoelig voor een fenomeen van aerodynamische elasticiteit, en nam het lucht in " met zijn vleugels te slaan ". De beweging was niet groot: minder dan één meter aan de uiteinden. Maar deze afwisselende buigingen waren onaanvaardbaar, wat een drastische vermindering van de levensduur van de vleugel veroorzaakte door materiaalvermoeidheid.
Er waren twee oplossingen:
- De vleugel opnieuw bouwen vanaf nul (te duur)
- De vleugel uitrusten met klappen die dit fenomeen van flutter tegengaan
De tweede oplossing werd gekozen. Vanaf dat moment hadden de Amerikanen een goede ervaring met actieve controle van de vleugelgeometrie, met klappen die werden aangestuurd door een combinatie van " versnellingssensoren en computer". Het is duidelijk voor de lezer dat een dergelijke controle niet handmatig kan worden uitgevoerd. Zeer gevoelige versnellingssensoren detecteren de kleinste lokale verandering in invalshoek (of buiging) en tegengaan direct dit beweging door klappen te activeren, een gedrag dat geen menselijke wezen zo snel kan voltooien. Zonder een krachtige bordcomputer zou het voertuig Helios (voorheen Centurion) simpelweg niet kunnen vliegen.
Dit aspect beperkt de interventiecapaciteit van de "piloot" van een dergelijk voertuig aanzienlijk, die alleen kan controleren of alles goed verloopt. Stel je hem niet voor dat hij continu aan de stuurknuppel zit. Alles werkt... als alles is voorzien door berekening en correct geprogrammeerd. In de vernietiging van Helios HP03 zullen we zien dat de ontwikkeling van een andere vorm van onstabiliteit, in pitch, al was voorspeld, maar de effecten en de snelheid van haar ontwikkeling werden onderschat, waardoor het bordsysteem niet op tijd kon ingrijpen. Hoewel de computer goede instructies kon geven om de start van de onstabiliteit te bestrijden; in een eerste fase, de tweede " schok" bracht het voertuig "buiten zijn vluchtdomein", uiterst snel. Maar daar loop ik vooruit.
Laten we terugkeren naar de cilindrische vorm van het langsscheepsgestel. Het is onderworpen aan twee soorten belastingen:
- Buiging
- Torsie
Bij het fenomeen van flutter, aerodynamische elasticiteit, wordt het langsscheepsgestel in alle richtingen belast. De lokale verandering in invalshoek bij een windstoot veroorzaakt een buigende kracht in de richting "boven-onder". Maar ook de lokale verandering in weerstand genereert krachten "voor-achter". De cilindrische vorm lijkt dan het beste om krachten van buiging in alle richtingen te kunnen weerstaan.
Maar de aerodynamica weet ook dat de verandering in lift een verandering in het neerwaartse koppel veroorzaakt (zie mijn strip L'Aspirisouffle). Deze lokale verandering in koppel zal gevaarlijke torsiekrachten veroorzaken, vooral omdat het langsscheepsgestel uiterst lang is. Het lijkt erop dat de foto waarop dit langsscheepsgestel onthuld is, circulaire ribben toont, bedoeld om elke verspreiding van een knikfenomeen langs dit cilindrische langsscheepsgestel te voorkomen. Natuurlijk moet men er ook aan denken dat als de computer niet aanwezig is om direct te reageren op elk torsiebeweging van de vleugel, de breuk van het langsscheepsgestel gegarandeerd is.
Langsscheepsgestel
Volgens mij kan alleen een volledige actieve controle van het voertuig het mogelijk maken om te vliegen, en zelfs om turbulenties en afschuivingen van relatief grote omvang te overwinnen, die zich voordoen... op alle hoogtes. In de lage lagen, tot ongeveer 5000 meter, en eventueel in hoge lagen, onvoorspelbaar, zelfs in de grote gangen gevormd door jetstreams. Op de volgende foto zien we dat Helios opstijgt onder omstandigheden die ver van absolute rust verwijderd zijn. Tijdens het ongeval van Helios HP03, zie een andere foto verderop, zien we zelfs de vorming van een cumulonimbus in de verte. We zijn bovendien in juni, niet midden winter, en de vlucht vindt plaats in het noordelijk halfrond. Als de proeven waren uitgevoerd in de diepe winter, in een rustiger luchtmassa, zouden ze misschien niet zo abrupt en snel zijn afgelopen (bij de tweede vlucht).
Maar de NASA streeft niet alleen naar een hoogte-record, bereikt met Helios HP01, maar ook naar het ontwikkelen van een all-weather machine, die op elk moment van het jaar, op elke breedtegraad, op stratosferische hoogtes (tussen 15 en 30 km), in staat is om non-stop vluchten uit te voeren.
Het prototype Centurion wordt dan aangepast door toevoeging van een centraal element, waardoor de spanwijdte stijgt naar 82 meter, nog steeds met veertien motoren. Het wordt dan het Helios HPO1-apparaat, bedoeld om te testen of het mogelijk is om vluchten op zeer grote hoogtes uit te voeren.
Helios, 14 motoren, geconfigureerd voor hoogte-records (maximaal verlicht)
Met 62.000 zonnecellen bereikte Helios op 13 augustus 2001 een hoogte van 97.000 voet (30 kilometer). Dit is het absolute record voor hoogte van een vliegtuig met vleugels. Voorafgaand aan dit record waren hogere hoogtes bereikt door reactiemachines (turboreactoren of raketmotoren, zoals de X-15) tijdens balistische vluchten, zonder dat de vleugels bijdragen aan de draagkracht in die fase van de missie.
Op deze hoogte is de atmosferische druk niet meer dan een paar millibar. Er zijn twee manieren om een duurzame vlucht te garanderen:
- Of het Helios-systeem, met een lage snelheid en een zeer lage belasting per m² vleugeloppervlak: 5 kg per m² tijdens de hoogtevluchten van Helios. Spanwijdte 82 meter. Vleugelkoord: 8 voet (2,64 meter). Vleugellengte: 82/2,64 = 31 (....). Vleugeloppervlak 216 m². Maximale dikte 28 cm. Voorkant van de vleugel van geëxpandeerd polystyreen (styrofoam bekleed met dun plastic film). Gewicht van Helios: 1.160 kg, maximaal verlicht (gewicht opgevoerd tot 2.320 kg voor Helios HP03, door het meenemen van een brandstofcelmotorisatiesysteem van meer dan een ton extra). Nominale snelheid 38 voet/seconde, oftewel 12 m/s of 45 km/h
- Of een hoge belasting per m², maar evolueren in hypersonische toestand (Aurora)
In 2003 overweegt de NASA dan om lange vluchten (één tot twee weken) te realiseren door het onderhoud van de nachtvlucht te garanderen met waterstofbrandstofcellen, op een hoogte van 50.000 voet (16.000 meter), leverend 18 kilowatt. De configuratie van Helios wordt dan gewijzigd. Men gaat over op tien motoren. De brandstofcel wordt geplaatst in het centrale nes, terwijl extra tanken worden geplaatst aan de vleugelpunten (7 kg elk).
Helios geconfigureerd voor lange vluchten. De pijlen wijzen naar tanken aan de vleugelpunten
Helios HP03 in de lucht. Merk de tanken aan de vleugelpunten op.
Wanneer het voertuig vanaf de zijkant wordt gefotografeerd, lijkt het dièdre indrukwekkend. Maar op de foto hierboven (waar hij gefotografeerd is vanaf 3/4 achter) of hieronder (waar hij bijna van voren is) zien we dat dit dièdre " zeer redelijk " is.
Landen met een zijwind
Men zou kunnen denken dat deze vleugellengte van 31 een absolute limiet vormt. Ja en nee. Helios is te licht gebouwd om de atmosferische storingen door zijn eigen stijfheid te weerstaan. Daarom hebben we zijn vleugel " intelligent " gemaakt, uitgerust met 72 computerbestuurde klappen. Maar met een grotere belasting per m² ontdekken we het Duitse tweepersoonsvliegtuig ETA (fonetische vertaling van het Griekse letter eta), waarvan de vleugellengte ... 51 bereikt!
De motorvliegtuig ETA vanaf de zijkant
De efficiëntie groeit met de vleugellengte. Verderop zullen we het Stemme ontdekken, met een efficiëntie die meer dan 50 overschrijdt. De efficiëntie van de ETA bereikt 72. Dat betekent dat bij een hoogteverlies van 1000 meter, het vliegtuig in één keer... 72 kilometer kan overbruggen!
Het motorvliegtuig ETA met uitgeklapte motor (een Solo 2625 van 64 pk)
De spanwijdte bereikt dertig meter. De massa bij volle belasting is 950 kg. Maximale snelheid 270 km/h. Eerste vluchten in 2008. Drie ETA's zijn gebouwd. Een is tijdens testen verloren gegaan, in een bocht. De twee pilooten konden hun parachutes gebruiken.
2 oktober 2010: Er zijn geen Franse vliegtuigen meer
De meerderheid van de vliegtuigen die vliegen in onze centra zijn van Duitse productie. Motorvliegtuigen ontwikkelen zich snel, om twee redenen. Ze stellen hun eigenaars in staat om te ontsnappen aan de diensten van een sleepvliegtuig. Deze motorisatie met een opstaande motor (een minuut voorbereiding) stelt hogere stijgsnelheden tot 2,5 meter per seconde mogelijk. Wanneer de motor weer in zijn houder is teruggeplaatst, veroorzaakt zijn aanwezigheid geen extra weerstand.
Maar een dergelijke stijgsnelheid zou niet voldoende zijn voor een ongelukkige piloot om zich te bevrijden uit een hevige neerwaartse wind, zoals soms voorkomt bij bergvluchten en die vaak meer dan 5 meter per seconde overschrijden.
Deze motoren bieden pilooten extra veiligheid en comfort tijdens het vliegen, waardoor ze risico's kunnen vermijden en zich kunnen verwijderen van een "lokale grond". In feite, wanneer de weersomstandigheden instorten, als de cumulus verdwijnen, kan men altijd de motor aanzetten en terugkeren, waardoor het "varken" wordt gemeden, soms onmogelijk in de bergen.
Minder sportief maar ook minder gevaarlijk.
Helios zal twee vluchten uitvoeren voordat het in de lucht wordt vernietigd. De eerste op 7 juni 2003 en de tweede op 25 juni. Hier is Helios HP03 in stijging, op de dag van het ongeval:
Helios in stijging, tijdens zijn tweede en laatste vlucht, gefotografeerd vanaf een escorte-helikopter
De stijgsnelheid is 0,5 m/s
Als je het pdf dat het project beschrijft raadpleegt, zie je dat de technologie van non-stop vluchten gebaseerd was op een zeer eenvoudig principe: overdag, water wordt geëlektrolyseerd, aan boord meegenomen, en opgeslagen in de vorm van zuurstof en waterstof (gecomprimeerd). 's Nachts worden de gassen uit de elektrolyse naar een brandstofcel gestuurd, waarbij het geproduceerde water opnieuw wordt opgeslagen. In deze gedachte is het probleem het compresor.
Het theoretische schema van de werking van Helios
Eenvoudiger, je sterft.
Men weet dat het voertuig in de lucht is vernietigd. Men zou verwachten dat dit te wijten was aan te hoge buigende belastingen die de vleugel opving tijdens het doorkruisen van turbulentie en afschuiving. Maar wanneer je het ongevalrapport bestudeert, zie je dat de oorzaak heel anders is. Inderdaad, bij het binnenkomen van deze turbulentie, krijgt de vleugel een indrukwekkend dièdre:
Helios, verhoogd dièdre in een turbulente zone, begint zijn instabiele pitchbeweging
Wat de vernietiging van het voertuig veroorzaakt, is niet het breken van zijn langsscheepsgestel, maar zijn betrokkenheid in een oncontroleerbare pitchbeweging. Het voertuig is gevoelig voor het fenomeen aerodynamische elasticiteit. Wanneer het dièdre groot wordt, verhoogt het feit dat de tanken aan de vleugelpunten zijn geplaatst het traagheidsmoment van het voertuig in pitch. De nominale vluchtsnelheid is 38 voet/seconde, ongeveer 45 km/h. De snelheid van een "delta-vleugel". Het voertuig is niet ontworpen voor hogere snelheden. Zijn oscillatie in pitch zal het brengen tot pieken die meer dan 70 km/h overschrijden, volgens de vluchtdata. Deze snelheden veroorzaken een zuigkracht op de elementen van de voorkant van de vleugel, gemaakt van geëxpandeerd polystyreen, gekleefd, die direct loskomen. Hetzelfde gebeurde met het hele vleugelbekleding, inclusief zonnepanelen.
Aan de andere kant houdt het langsscheepsgestel het vol. De vleugel is dus niet gebroken door turbulentie of afschuiving van luchtmassa's, maar gewoon ontkleed door oversnelheid die voortkomt uit zijn instabiliteit in pitch.
Hélios, kort voor het voertuig in zee stort
De wrakstukken drijven
Het ongevalsrapport van Helios is vrij verwarrend. Persoonlijk denk ik dat het toevoegen van een staartvlak dat licht genoeg is om het traagheidsmoment in pitch niet te verhogen, maar met een voldoende grote oppervlakte om een "demping" tegen deze onstabiele beweging te creëren, een oplossing was die minstens had moeten worden overwogen. Het is waar dat de naam MacCready niet in dit rapport voorkomt. Hieronder de toename van het traagheidsmoment in pitch van het vliegtuig als functie van de vleugelverwijdering.
Hierboven: de lezing van het ongeval. In het midden van de grafiek een eerste toename van de vleugelverwijdering, die het computersysteem nog wel kan aan, maar tien minuten later (totale vluchtduur: dertig minuten) verschijnt opnieuw onstabiliteit. De vleugelverwijdering overschrijdt 30 voet (tien meter). Het vliegtuig "begint te trillen" (aero-elastic instabiliteit). Snelle oscillaties in pitch (onderste curve) gevolgd door een toename van de snelheid boven de 60 voet per seconde.
Daar worden de aerodynamische krachten op de aanvliegranden zo sterk dat ze losraken, net als de vleugelafwerking, en binnen een paar seconden blijft er niets meer over dan... het ligger. Het rapport vermeldt: "de computerberekeningen hadden niet voorspeld dat de onstabiliteit zo snel en hevig zou ontstaan."
Conclusie: De risico's bij het vliegen met dit soort machine zijn niet alleen gericht op het breken van de ligger door windstoten. Aero-elastic instabiliteit kan net zo catastrofaal zijn.
Verlatend het domein van de zonnevliegtuigen kunnen we nu overgaan naar het elektrische vliegtuig, dat vliegt op energie opgeslagen in batterijen. Dit is een markt die snel groeit. En op dit vlak lijken beslissende punten al behaald te zijn. We noemen hierbij ter herinnering de eerste vlucht van een Frans eenzitter in december 2007:
Wereldpremière in Frankrijk: de eerste vlucht van een elektrisch vliegtuig
op 23 december 2007
****Vereniging voor Promotie van Elektrisch aangedreven Vliegtuigen
Dit is een wereldpremière, de APAME heeft de eerste vlucht van het elektrische vliegtuig ELECTRA F-WMDJ uitgevoerd, uitgerust met een 25 pk elektrisch motor en lithium-polymeer batterijen.
Deze eerste vlucht vond plaats op 23 december vorig jaar vanaf de luchthaven van Aspres sur Buëch in de Hautes-Alpes. Tijdens een vlucht van 48 minuten heeft het elektrische vliegtuig 50 km afgelegd in een gesloten baan.
Deze uitzonderlijke ervaring binnen de vrijetijdsvliegsector biedt een ongekende alternatief voor de huidige thermische motoren voor vliegtuigen die een vermogen van 15 tot 50 pk nodig hebben.
Kenmerken van het toestel:
Eenzitter Spanwijdte: 9 m Lengte: 7 m Leeggewicht zonder batterijen: 134 kg Maximale toegestane startgewicht: 265 kg Cruisesnelheid: 90 km/h Efficiëntie: 13 Constructie uit hout en doek Kenmerken van het elektrische aandrijfunit:
Gelijkstroommotor met borstels, industriële type van 18 kW (25 pk) Kracht-elektronica speciaal ontwikkeld voor deze toepassing Batterijen lithium-polymeer (totaal gewicht: 47 kg) Propeller met verstelbare pitch op de grond ARPLAST aangepast aan deze motor Instrumentenpaneel, vermogensbesturing, motoronderstel, motorflens, enz. speciaal ontwikkeld en vervaardigd voor dit toestel Over APAME Vereniging opgericht in 2007 onder voorzitterschap van Anne LAVRAND, heeft APAME als doel de ontwikkeling, bouw en gebruik van elektrisch aangedreven vliegtuigen te bevorderen. Het had een ambitieus plan om een klein elektrisch vliegtuig te ontwikkelen. In augustus had APAME al een ULM "in stilte" laten vliegen ( ).
Contact met APAME Telefoon: 04 92 57 99 40 Fax: 04 92 57 99 41 Website:
Dit is een wereldpremière, de APAME heeft de eerste vlucht van het elektrische vliegtuig ELECTRA F-WMDJ uitgevoerd, uitgerust met een 25 pk elektrisch motor en lithium-polymeer batterijen.
Deze eerste vlucht vond plaats op 23 december vorig jaar vanaf de luchthaven van Aspres sur Buëch in de Hautes-Alpes. Tijdens een vlucht van 48 minuten heeft het elektrische vliegtuig 50 km afgelegd in een gesloten baan.
Deze uitzonderlijke ervaring binnen de vrijetijdsvliegsector biedt een ongekende alternatief voor de huidige thermische motoren voor vliegtuigen die een vermogen van 15 tot 50 pk nodig hebben.
Kenmerken van het toestel:
Eenzitter Spanwijdte: 9 m Lengte: 7 m Leeggewicht zonder batterijen: 134 kg Maximale toegestane startgewicht: 265 kg Cruisesnelheid: 90 km/h Efficiëntie: 13 Constructie uit hout en doek Kenmerken van het elektrische aandrijfunit:
Gelijkstroommotor met borstels, industriële type van 18 kW (25 pk) Kracht-elektronica speciaal ontwikkeld voor deze toepassing Batterijen lithium-polymeer (totaal gewicht: 47 kg) Propeller met verstelbare pitch op de grond ARPLAST aangepast aan deze motor Instrumentenpaneel, vermogensbesturing, motoronderstel, motorflens, enz. speciaal ontwikkeld en vervaardigd voor dit toestel Over APAME Vereniging opgericht in 2007 onder voorzitterschap van Anne LAVRAND, heeft APAME als doel de ontwikkeling, bouw en gebruik van elektrisch aangedreven vliegtuigen te bevorderen. Het had een ambitieus plan om een klein elektrisch vliegtuig te ontwikkelen. In augustus had APAME al een ULM "in stilte" laten vliegen ( ).
Contact met APAME Telefoon: 04 92 57 99 40 Fax: 04 92 57 99 41 Website:
Eenzitter, 25 pk, 48 minuten en 50 km in een gesloten baan bij 90 km/h ---
Het eerste commerciële elektrische toeristenvliegtuig is.....anglo-chinees
http://www.avem.fr/actualite-le-premier-avion-electrique-commercialise-en-2010-874.html
**De Yuneec E 430 is een tweezitter met zittende plaatsen naast elkaar, met een zeer zorgvuldig ontworpen aerodynamica. **
De vleugel heeft een grote spanwijdte, wat staat voor een vermindering van de luchtweerstand.
Een grote spanwijdte (met winglets) maar toch geschikt voor eenvoudig opbergen in een hangar
Wat interessant is, is de vluchtduur met twee personen bij een maximale snelheid van 90 km/h:
- Twee uur *
Aangegeven prijs: 65.000 euro, wat niet overdreven is voor een tweezitter voor toerisme. Het wordt gemaakt in China, maar kan daar niet worden verkocht. De Chinese lucht is immers niet open voor toeristische vliegactiviteiten.
Hier zijn we duidelijk binnen het bereik van gebruik van een klein toeristenvliegtuig, dat geschikt is voor opleiding en lokale vluchten. De lijnen en de grote spanwijdte van het toestel, in tegenstelling tot de gemotoriseerde Cri Cri, geven het een uitstraling van een motorsegelvliegtuig (verminderd vermogen, of een driebladige propeller die als een vlag hangt). Het kan natuurlijk zelfstandig opstijgen.
Beoordeling door Jean-Luc Soullier
: "We zijn in de klasse van 450 kg maximale gewicht (internationale ULM-klasse voor tweezitters). Ongeveer 120 kg machine, 150 kg passagiers, 180 kg batterijen, waarschijnlijk lithium-polymeer, met een opslagcapaciteit van 0,2 kWh per kilo. 18 kW gemiddeld vermogen is voldoende om dit soort motorsegelvliegtuig te laten vliegen. Daardoor is de autonomie 2 uur.
Ik denk dat er een toekomst zit in het elektrisch motorsegelvliegtuig, eventueel met energie toegevoegd via zonnecellen. In termen van aandrijving denken we aan de Rolls-Royce van motorsegelvliegtuigen, een Duits toestel, de Stemme S10, waarbij de propeller volledig in een voorste kap kan worden ingetrokken en zich onder invloed van centrifugale kracht uitstrekt.
**De Stemme S10, het beste motorsegelvliegtuig ter wereld. Tweezitter met zittende plaatsen naast elkaar, propeller die kan worden ingetrokken. De 85 kW (thermische) motor is onder de vleugel geplaatst. Men ziet de luchtinlaat, open. Landingsgestel dat elektrisch kan worden ingetrokken. Maximaal snelheid 270 km/h, spanwijdte: ... 23 meter! Demonteerbaar en transporteerbaar op een oplegger. Efficiëntie boven de... vijftig. **
Met volle tank is de afstand die kan worden afgelegd meer dan... duizend kilometer. Maar de bagagecapaciteit in de kleine bagageruimte blijft... symbolisch (tandenborstel en pyjama voor twee). Hier een video van
Volgens mijn vriend Jacques, die er één bezit (ik heb ook op deze machine gevlogen, gebaseerd in Vinon), is het idee van een ingetrokken propeller, uitstekende prestaties als segelvliegtuig, elektrische aandrijving en zonnecellen een interessante combinatie. Zoals de ETA kan de Stemme zelfstandig opstijgen (maar hij heeft een lang vliegterrein nodig! Zijn stijgsnelheid blijft laag). Dit geeft de gebruiker de vrijheid om niet afhankelijk te zijn van een sleepvliegtuig.
Mijn vriend Jacques Legalland, een zuivere vliegster van de vliegvaardigheid, gebruikt zijn motor alleen voor opstijgen. Maar in de lucht kunnen dalende luchtstromen voorkomen, en ik herinner me dat na een bocht boven de gorges du Verdon we een motorstoot moesten geven om veilig terug te keren naar het vliegterrein.
Het voordeel van de Stemme ten opzichte van andere motorsegelvliegtuigen, waarbij de propeller in de vlucht wordt ingetrokken en op een mast zit, in een ruggevest, en zich uitstrekt (zie foto van de ETA onder motor, hoger), is dat als de motor te laat opstart, de propeller, die bij de Stemme alleen door centrifugale kracht uitkomt, direct terug in zijn houder wordt getrokken, klaar voor een nieuwe start. Tijdens deze periode behoudt het toestel zijn prestaties in efficiëntie en dalingssnelheid (verticale snelheid). Maar zodra een motorsegelvliegtuig met propeller op een mast de propeller uitsteekt, moet die snel starten, anders vermindert dit geheel, dat een grote weerstand veroorzaakt, zijn prestaties, en de "geneesmiddel" maakt de "ziekte" slechter.
In feite, zo zeggen degenen die het gebruiken, zijn er weinig gevallen waarin een motorsegelvliegtuigpiloot zich uit een zeer slechte situatie kan redden door de motor opnieuw te starten, als hij wordt meegenomen door een sterke dalende luchtstroom in de bergen. De stijgsnelheid (2,5 m/s) is te laag.
De uitdaging: de Atlantische Oceaan oversteken met een elektrisch vliegtuig: David tegen Goliath
Binnen het domein van elektrische vliegtuigen is iedereen bekend met het zeer geïntensiveerde en sterk gesponsord project van Bertrand Piccard, onder de naam Solar Impulse. Bij een zoekopdracht kwam ik op een video die twee uiterst verschillende projecten toont: dat van Piccard en dat van een zekere Jean-Luc Soullier, die niet gesponsord is en ook niet in de media staat. Ik stel mijn lezers voor om eerst een kijkje te nemen in deze korte reportage uit een beurs, waarin een van de realisaties van Soullier werd getoond: de Cri Cri aangedreven door twee elektrische motoren, en een maquette van het Solar Impulse-team van Piccard.
Reportage van euronews over zonnevliegtechnologie op de beurs voor Onderzoek en Innovatie
Laten we beginnen met het project van Piccard. Zoals iedereen weet: enorme budget, 65 fulltime medewerkers gedurende jaren, krachtige sponsoring, grote publiciteit. We zien hier wat er lijkt op de oorspronkelijke, ambitieuzere versie van het project, die een wereldomreis zonder tussenstops voorzag, met een toestel dat duidelijk tweezitter was.
Oorspronkelijk project van Bertrand Piccard, tweezitter, opgegeven
Het Amerikaanse bedrijf dat machines zoals Helios produceert, is hierboven al genoemd. Gemeenschappelijk kenmerk: lage snelheid, dus lange vluchtduur (oneindig voor de opvolgers van Helios, ontworpen als observatieplatforms zonder piloot, die ver boven de commerciële vliegroutes vliegen, waardoor ze in theorie kunnen ontsnappen aan weersomstandigheden in de lagere lagen).
Snelheid van Helios: 45 km/h. Aan de evenaar, de aardomtrek: 40.000 km. Dat is een orde van grootte van 1000 uur om de aarde te omvliegen op deze breedtegraad: meer dan een maand. Minder bij hogere breedtegraden.
Snelheid van Piccards machines: 70 km/h. Op een gemiddelde breedtegraad is een wereldomreis zonder tussenstop nog steeds drie weken. Dus moet men twee mensen in een cabine kunnen laten leven gedurende deze periode, die verwarmd en verduurzaamd moet worden. Terwijl dat mogelijk was in de capsule van een ballon, waar de opwaartse kracht werd verkregen door helium en een ballon-achtige werking met propanflessen, zou een dergelijke formule voor een zonnevliegtuig veel te zwaar zijn.
Bertrand Piccard, arts-psychiater en luchtvaarder
(Pionier van de "delta vleugels", Europees kampioen in acrobatische vlucht)
Een blik op het (opmerkelijke) prestatie van het duo Bertrand Piccard - Brian Jones, die in 1999 een wereldomreis met een ballon afmaakten (40.000 kilometer in 17 dagen).
De Breitling Orbiter III. 18.000 kubieke meter helium
Het is een prestatie, net als de eerste beklimming van de Everest, maar die zal niet leiden tot een regelmatige dienst van ballonnen voor toeristen. Het sturen van een ballon gebeurt door het zoeken naar gunstige luchtstromingen, in relatie tot richting en sterkte. Men zou kunnen zeggen dat de echte piloot van de Breitling Orbiter III nog steeds... op de grond was. Dat was de coördinator van het weerservice. Het gebruik van jet streams heeft de ballon in staat gesteld pieken te bereiken van 250 km/h in "grond snelheid".
De aero-structuur is altijd zeer complex, bestaande uit lagen waarin de windrichting verandert. Ik herinner me een vlucht in een ballon waarbij, door de hoogte aan te passen, men kon wisselen tussen een ochtendwind, licht opwaarts, veroorzaakt door verwarming van een helling die in de zon staat, ongeveer naar het noorden gericht, en een hogere wind die naar het zuidwesten waait. Door deze twee luchtstromingen te benutten en afwisselend de hoogte aan te passen, was het mogelijk om dichter bij een comfortabele plek te komen.
Onthoud dat dit combinatie van heliumballon en ballon 55 meter hoog is en bij opstijgen 8 ton weegt. Het draagt een leefmodule voor twee mensen, gevoed door zonnepanelen. De sponsor is de horlogemaker Breitling die hier drie miljoen euro aan besteedt. Voor hen is dit een fantastische publiciteitsactie.
Een herhaling van een wereldomreis "zonne" leidde tot onoplosbare gewichtsproblemen. Piccard keerde daarom terug naar een minder ambitieus project: een vliegtuig dat alleen op zonne-energie vliegt, tijdens een dag en een nacht, wat inhoudt dat een deel van de tijdens de dag geïnspireerde energie in batterijen moet worden opgeslagen om het vliegen 's nachts te garanderen. Dit is al in 2005 gerealiseerd met een onbemand toestel van vijf meter spanwijdte, ontworpen door
**Alan Cocconi (AC Propulsion) **
In 2005 slaagde Alan Cocconi erin om deze vijf meter lange maquette 48 uur zonder onderbreking te laten vliegen met dagelijkse oplading van de batterij voor nachtvlucht
Vooraf had Alan Cocconi zich gericht op een snelheidsrecord voor elektrische auto's onder de 1000 kilo
**De "White Lightning" van Alan Cocconi. 400 km/h in 1997. **
Korte tussenstap: het bereiken van de snelheid van honderd kilometer per uur (die op dat moment de absolute snelheid was die de mens had bereikt) gebeurde in 1899 door een elektrische auto, de "Jamais contente". Dus een viermaal hogere snelheid in een eeuw.
De Jamais Contente, van de Belg Camille Jenatzy, 105 km/h in 1899, een ton, 68 pk
Jenatzy en anderen vochten op de markt van de "elektrische koetsen", die snel werden uitgeschakeld door de komst van de explosiemotor.
Laten we terugkeren naar het project van Piccard. Hij en zijn grote team richten zich op een eenzitter met vier motoren, zonder verduurzaming, bedoeld voor een vlieghoogte die niet hoger dan 8500 meter mag zijn. De vleugel wordt niet bestand tegen flutter door gecontroleerd sturen via 72 flaps, aangestuurd door een computer, zoals bij Helios (spanwijdte 32). Hier is de spanwijdte matig, vergelijkbaar met die van segelvliegtuigen (5-20 en meer). Een sterke ligger (die de dikte van de vleugel bepaalt) zorgt voor stijfheid.
Eenzitterversie van het project Piccard
Afgezien van de fantastische publiciteit, veroorzaakt door het grote communicatiebudget, is deze vlucht niets buitengewoons. De doorbraak op het gebied van zonnevlucht was al in 1981 bereikt door Paul MacCready met zijn Solar Challenger, die 2,5 kW ontwikkelde, wat iets meer dan 3 pk is (1 pk = 736 watt), en in staat was om 5 uur in de lucht te blijven en honderden kilometers af te leggen. Het anglo-chinees toestel dat hierboven werd getoond is een voortzetting van dit.
De Solar Challenger van Paul MacCready
Vanaf de zijkant
**Solar Challenger, van boven gezien tijdens de oversteek van de Kanaal. **
Het doel dat Piccard met Solar Impulse wil bereiken, is een vlucht van drie dagen en drie nachten, met 70 km/h, altijd in eenzitter, met verduurzaming, wat 5000 kilometer betekent, waardoor een transoceaanse vlucht mogelijk is. Daarna zal het team van Piccard een wereldomreis overwegen, met veel tussenstops, omdat het moeilijk is om van een mens te verwachten dat hij een dergelijk toestel langer dan 72 uur achtereen kan besturen: een pilootwisseling bij elke stop.
Jean-Luc Soullier had zich aangesloten met een project "Etincelle", een gemotoriseerde Cri-Cri die diende als testbank.
Jean-Luc Soullier, 58 jaar, zit aan het stuur van de Cri Cri MC15E, met elektrische motoren
De man is bescheiden, men zou kunnen zeggen onopvallend. Hij rijdt in een oude kar, vermijdt het schijnwerperslicht. Ik kon niet van hem een mooie foto krijgen en moest deze terugzoeken in de video hierboven, vergroten en bewerken.
Geen sponsors. Alles is zelf gefinancierd voor 200.000 euro, jaar na jaar zijn spaargeld van een commerciële vlieger opgebruikt. Zijn eerste werk bestond eruit, met hulp van zijn ontwerper, om de beroemde en kleine Cri-Cri uit 1973 van Michel Colomban te transformeren door hem te voorzien van elektrische motoren.
De klassieke Cri Cri, uitgerust met twee motoren van 15 pk (22 kilowatt)
Honderden exemplaren in gebruik wereldwijd
In de luchthttp://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)
Vijf meter spanwijdte. Vliegsnelheid 220 km/h. Leeggewicht (70 kg): lichter dan zijn nuttig last, de piloot. Colomban heeft dit unieke toestel volledig ontworpen, dat kan acrobatisch vliegen (+4,5 g, -2,5 g). Hij heeft zelf de vleugelligger op vermoeidheid getest door deze te onderwerpen aan honderd miljoen wisselende buigingen met een excentriek die werd aangedreven door een boor.
Hier is het toestel van Soullier, uitgerust met twee elektrische motoren van elk 15 kilowatt.
De elektrische Cri Cri, uitgerust met twee elektrische motoren. Het voorste gedeelte is aangepast om batterijen te plaatsen.
Autonomie: 45 minuten, met 45 kg lithium-polymeer batterijen
Er zijn verschillende soorten lithiumbatterijen. Bij lithium-polymeer zijn de elektrolyten in een gel gevangen. De beschikbare batterijen die het Cri Cri elektrisch uitrusten hebben een beperkte opslagcapaciteit van 0,2 kWh per kilo gewicht.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithium
Elke motor wordt gevoed door zijn eigen batterijpakket, om de veiligheid te vergroten. De elektrische aandrijving doet de ongewenste luchtweerstand van uitlaat, boogkabels en cilinders verdwijnen, wat een vermindering van de weerstand van 45% oplevert. Als de twee motoren samen 30 kW kunnen leveren, kan het "ijzeren duiven" vliegen met 10 kW, wat leidt tot een totale autonomie van 45 minuten, rekening houdend met een reserve van 15 minuten tijdens landingprocedure. Testen lopen.
**Eén van de twee motoren van de elektrische Cri Cri, zonder afdekking. **
Rechts: de motor zelf. Links: een condensator. In het midden het systeem dat de gelijkstroom van de batterij omzet in "wisselstroom", driefasig (in feite in pulsen).
Eerste vlucht van de elektrische Cri-Cri
Jean-Luc Soullier aan het stuur:
Eerste opstijging, 8 september 2009, Jean-Luc Soullier aan het stuur
Deze geweldige vliegende gekken in hun rare machines
In de lucht, gefotografeerd door Philippe Leynaud, vanaf een helikopter bestuurd door Daniel Michaud ---
2 oktober 2010: Update
Op de hierboven getoonde foto's is een ontwerpfout zichtbaar die Soullier ertoe bracht deze oplossing op te geven (zie verder). Het elektrische aandrijfsysteem heeft een krachtige koeling nodig. In deze Cri-Cri-oplossing wordt de koeling gerealiseerd door twee luchtinlaten op de twee propellerkapjes aan de voorkant. Deze werkt alleen wanneer het toestel beweegt* en maakt een vaste positie onmogelijk, wat noodzakelijk is voor het testen van de aandrijving voor vlucht. *
De Cri Cri dateert uit begin jaren zeventig. Sindsdien zijn er grote vooruitgangen gemaakt op het gebied van materialen, wat leidt tot verbeterde aerodynamica en gewichtsvermindering. Koolstofvezel vervangt overal de klassieke lichte legering. Een toestel dat deze vooruitgang illustreert is bijvoorbeeld de Quickie.
In 1977 creëerden Tom Jewett, Gene Sheehan en de beroemde Burt Rutan de Quickie, eenzitter, 5 meter spanwijdte, 200 km/h, belasting per oppervlakte 45 kg per m². Totaal gewicht in belasting: 200 kg. Afstand die kan worden afgelegd bij 175 km/h: 950 km. Gebouwd in 3000 exemplaren.
**De Quickie **
De positie van het landingsgestel, niet in te trekken, zorgt voor minimale weerstand (geen landingspoten) **Maximale bodemwerking bij landing. **
Er zijn in feite veel kleine eenzitters die geavanceerde technologie gebruiken en aanzienlijke prestaties leveren.
De Arnold AR5, 340 km/h met slechts 65 pk
Een Frans toestel, ook volledig uit koolstofvezel, de LH10, tweezitter in tandem met een vierbladige propeller en een 100 pk luchtgekoelde Rotax-motor, is onlangs gepresenteerd. Alleen het voorlandingsgestel is in te trekken.
De LH-10 van LH Aviation. Een kitvliegtuig voor 100.000 euro
Afstand die kan worden afgelegd: 1480 km. Snelheid: 340 km/h. Alleen het voorlandingsgestel is in te trekken. ---
Het Sunbird-project (het zonnewijze)
Dit is een... verzonnen project, geïnspireerd door het vijf meter spanwijdte toestel van Alan Cocconi, dat in 2005 bleek in staat om 48 uur te vliegen, 's nachts met de opgeslagen energie van de dag.
Door de spanwijdte te verdubbelen en te verhogen naar 8-10 meter, zou men een toestel van dezelfde soort kunnen ontwerpen dat de aarde kan omvliegen en zelfs... eindeloos kan blijven vliegen. Maar in plaats van bezaaid te zijn met merklogo's, te vliegen op dollars, euro’s, Zwitserse franken, zou het simpelweg internationaal zijn, gefinancierd door anonieme donaties, en draagt de hoop van de aardbewoners over het gebruik van zonne-energie. Dit project zou zeer betaalbaar zijn. Persoonlijk had ik er meer dan tien jaar geleden al aan gedacht. Het toestel zou kunnen worden gevolgd, geleid en ondersteund door alle landen die het kruisen, met terugzending van beelden van de grond via een kleine draaibare camera. Tijdens zijn lage vluchten zou het kunnen worden gesignaleerd met radar (door een radar-antenne op het toestel te plaatsen in de vorm van drie orthogonale metalen platen), verlicht en gefilmd. Hetzelfde gedurende de dag tijdens zijn stijgfasen, of 's nachts tijdens zijn dalende fase. Vliegtuigen van de luchtvaartmaatschappijen zouden het kunnen kruisen en passagiers zouden dit zonnewijze kunnen zien.
*De meest geschikte persoon om een dergelijk project uit te voeren is Alan Cocconi zelf, dankzij zijn ervaring. Misschien heeft hij er al aan gedacht? * ---
Ter afsluiting van deze overzichtelijke blik, noemen we een buitengewoon toestel dat volledig op zonne-energie werkt, gebruikmakend van de geavanceerdste nanotechnologie, het koolstofdioxide omzet in vrij zuurstof en koolstof, zonder enige vervuiling, met interessante gevolgen voor bodemfixatie, synthese van biologisch afbreekbare bouwmaterialen, klimaatregulatie, voeding, gezondheid en behoud van biodiversiteit. Gebruikmakend van de grenzen van nanotechnologie is dit toestel ook... zelfreproducerend:
Terug naar boven, belangrijk dossier over elektrische vliegtuigen in het algemeen ---
2 oktober 2010: Update
Voor Jean-Luc Soullier is het elektrische vliegtuig de realisatie van een droom die al twintig jaar bestaat. Het is verre van een amateur op het gebied van luchtvaart. Professionele piloot, hij heeft op alle denkbare machines gevlogen. Hij was instructeur en is momenteel vliegcommandant op middellange afstand B757 voor vrachtvervoer. Hij heeft ook belangrijke ervaring als helikopterpiloot, watervliegtuigpiloot, gletsjerpiloot, en heeft in totaal 14.000 vlieguren. Hij heeft decennia lang gewerkt aan het herstellen en opknappen van ongeveer twintig verschillende vliegtuigen voor musea of clubs, of particulieren, van antieke vliegtuigen die zijn opgehoogd tot nationaal erfgoed, tot supersonische MiG 21 die werden teruggehaald uit de Tsjechische luchtvaart.
Stug als dertig zestiende, niet ontmoedigd door het oververhittingprobleem dat hij had met zijn eerste aandrijving, gaat hij nu over op een enkelturbinemotor.
Nee, dit is niet die. Ik heb de verkeerde afbeelding gekozen ...
Het nieuwe gevaarte. Je ziet de koelgleuven aan weerszijden van de propellerkap. Gefotografeerd te Vinon
Het vliegtuig is ontworpen door Michel Colombani, gemaakt (lichaam) door Jacques Labrousse. Motoromzetting door Lean-Luc Soullier
Het vliegtuig weegt maximaal 200 kg MTOW (maximale startgewicht)
Op dit moment is dit het meest efficiënte bemande elektrische vliegtuig. Project eerste postvlucht Monaco-Nice (dus internationaal)
Het postzegel dat werd uitgegeven ter gelegenheid van deze aërofilatelistische actie
Terwijl er in 2011 veel wedstrijden zijn, eerste vlucht te Vinon, met een uur vliegtijd:
Eerste opstijging te Vinon, na een goede staande start.
De prachtige gekken in de lucht, in hun vreemde machines...
Zie verder ---