Как летает самолет на солнечных батареях
- Солнечные батареи: реальность и будущее авиации
- Фотодиоды: источник энергии самолета
- Солнечные батареи и мощность энергии
- Эффективность солнечных батарей для авиации
- Коллекторные электродвигатели для самолетов
- Солнечные самолеты и управление
- Аккумуляторы: энергия в облаках
- Будущее солнечных самолетов
Солнечные батареи: реальность и будущее авиации
Самолеты на солнечных батареях стали реальностью сравнительно недавно, благодаря разработке высокоэффективных солнечных элементов, легких электромоторов и аккумуляторов. Технологический прогресс позволил использовать фотодиоды, способные генерировать электроэнергию, для получения энергии для полета.
Фотодиоды: источник энергии самолета
Силовые фотодиоды, которые генерируют электроэнергию, используются в солнечных батареях самолетов. Они отличаются от обычных фотодиодов, которые просто определяют наличие света, тем, что являются плоскими и имеют большую площадь. Работая в фотогальваническом режиме, эти фотодиоды генерируют электроэнергию для самолета.
Солнечные батареи и мощность энергии
Фотодиоды могут быть соединены в батареи, а их комбинация может быть использована для увеличения тока или напряжения. Мощность, получаемая на выходе батареи, зависит от ее коэффициента полезного действия. В яркий солнечный день на один квадратный метр приходится несколько сотен ватт световой энергии.
Эффективность солнечных батарей для авиации
Дешевые солнечные батареи обладают низким коэффициентом полезного действия, что ограничивает их применение в авиации. Однако, недавно были разработаны более эффективные фотобатареи с коэффициентом полезного действия около 30 процентов. Эти батареи устанавливаются на экспериментальные модели самолетов и обеспечивают необходимую для полета мощность.
Коллекторные электродвигатели для самолетов
Коллекторные электродвигатели обеспечивают наилучшее отношение мощности к весу для солнечных самолетов. Ранее они использовались только в моделях самолетов, получающих питание по проводу. Однако, современные электродвигатели изготавливаются из легких композитных материалов, что позволяет уменьшить вес и повысить прочность.
Солнечные самолеты и управление
Солнечные самолеты не требуют пилотирования, а управление ими осуществляется по радиоканалу. Миниатюризация электронных приборов позволяет установить легкие телекамеры и спутниковые навигаторы на электрические самолеты. Оператор получает изображение с камеры в реальном времени, что позволяет управлять самолетом на расстоянии.
Аккумуляторы: энергия в облаках
В случае отсутствия солнечной энергии, самолеты на солнечных батареях переключаются на аккумуляторы. Легкие литий-ионные аккумуляторы, аналогичные тем, что установлены в мобильных телефонах, обеспечивают энергию для полета. Это позволяет самолету продолжать свой полет, даже если солнце скрыто за облаками.
Будущее солнечных самолетов
Солнечные самолеты находятся на ранней стадии развития, однако, с каждым годом технологии становятся все лучше и эффективнее. Увеличение коэффициента полезного действия солнечных батарей и разработка более легких и прочных компонентов позволят создавать более мощные и долговечные солнечные самолеты в будущем.
