Afbeelding tegoed: ESA
Het Technology Transfer Program van ESA is het leveren van ultramoderne technologieën om de vlucht van avonturier Bertrand Piccard over de hele wereld te ondersteunen in een eenpiloot-aangedreven zonnevliegtuig, als de ultieme demonstratie van het potentieel voor een vlucht zonder vervuiling.
In 1999 waren Piccard en co-piloot Brian Jones de eerste mensen die non-stop de wereld rondliepen. Piccard heeft nu Solar Impulse gelanceerd om zijn wereldwijde omvaart te herhalen, dit keer in een vervuilingsvrij vliegtuig op zonne-energie.
Dit ambitieuze project wordt deze week gepresenteerd op de '32e internationale tentoonstelling van uitvindingen, nieuwe technieken en producten' die deze week in Genève, Zwitserland, wordt geopend.
Het voorgestelde vliegtuig lijkt op een zweefvliegtuig, maar met een gigantische spanwijdte van 70 meter, die groter is dan die van een Boeing 747. Volledig bedekt met zonnecellen en uitgerust met mogelijk twee op de staart gemonteerde propellermotoren, zal het vliegtuig in staat zijn om zonder hulp op te stijgen en zal de nodige batterijen vervoeren voor nachtvliegen.
Er zijn al verschillende domeinen geïdentificeerd waar Europese ruimtevaartexpertise geavanceerde technologieën zou kunnen bieden: ze omvatten batterijen en zonnecellen, energiebeheersystemen, ultralichte composietstructuren en bewakingssystemen om de gezondheid van de piloot te controleren.
De hemel is de limiet voor duurzame ontwikkeling
Voor het Solar Impulse-project werkt Piccard opnieuw samen met Brian Jones, zijn co-piloot aan boord van de recordbrekende Breitling Orbiter 3-ballon vijf jaar geleden. Hij heeft ingenieur en piloot Andr? Borschberg als projectmanager en derde piloot van het team.
"De uitdaging deze keer is om de geschiedenis van het luchtvervoer te beïnvloeden door gebruik te maken van nieuwe technologieën die voldoen aan de eisen van onze tijd voor duurzame ontwikkeling en het gebruik van alleen hernieuwbare vormen van energie", legt Piccard uit.
ESA's Technology Transfer Program biedt technologische ondersteuning, terwijl het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie (EPFL) in Lausanne de ‘Official Scientific Advisor’ van het project is.
"De primaire energiebron op onze satellieten is de zon, net als het vliegtuig van Piccard", zegt Pierre Brisson, hoofd van het Technology Transfer Program van ESA. "We hebben enkele van 's werelds beste zonnecellen en geavanceerde systemen voor energieopslag en energiebeheer ontwikkeld, allemaal belangrijke technologieën aan boord van ons ruimtevaartuig. Ze zullen een goed startpunt zijn voor de inspanningen van Piccard. "
Het EPFL-instituut heeft zojuist een haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd voor het project dat bestaande technologieën analyseert. Yves Perriard, directeur van EPFL Integrated Actuators Laboratory en een van de leidende wetenschappers van de studie, bevestigde: "We weten dat het mogelijk is om een structuur te creëren die volledig door de zon wordt aangedreven." EPFL lag voor de hand voor deze studie. Het instituut heeft het thermodynamische onderzoek uitgevoerd voor de succesvolle ballonvlucht Piccard-Jones 1999 en is de officiële wetenschappelijke adviseur van het Zwitserse Alinghi-zeilteam, de huidige houder van de American Cup.
100% zonne-energie op 10 km hoogte, de klok rond vliegend
Het Solar Impulse-vliegtuig op zonne-energie moet boven de wolken blijven om al het beschikbare zonlicht op te vangen op een hoogte van 10.000 tot 11.000 meter, waar de temperatuur rond de 55 ° C ligt.
De cockpit moet mogelijk onder druk worden gezet voor langere missies en de constructie vereist het gebruik van de nieuwste technologieën in ultralichte materialen. De belangrijkste uitdaging zal zijn om het grote vliegtuig te bouwen met een zeer lichtgewicht constructie die voldoende batterijen kan vervoeren voor een nachtvlucht.
De elektrische vereisten vormen een andere belangrijke technische uitdaging? hoe u overdag voldoende zonne-energie opslaat om de vlucht de hele nacht voort te zetten.
Perriard legt uit: "Het is echt een oorlog tegen alle verliezen in het energiesysteem van zonnecellen naar de motoren."
De EPFL-studie zegt dat de huidige kant-en-klare lithium-ionbatterijen iets minder dan 200 wattuur per kilogram (Wh / kg) leveren, genoeg om een vliegtuig met één piloot te ondersteunen, terwijl een oplossing met twee piloten een capaciteit van minimaal 300 Wh / kg.
Het plan is om het eerste prototype vliegtuig te ontwerpen en te bouwen in 2004-2005, met eerste testvluchten in 2006. De volgende stap is het voltooien van nachtvluchten in 2007, aanvankelijk minstens 36 uur inclusief een volledige nacht. Vanaf dat moment worden de vlieglengtes vergroot. Zijn er innovatieve oplossingen nodig om het benodigde voedsel en water op te slaan en het gewicht tot een minimum te beperken? bekende problemen voor ESA-ingenieurs die ruimtemissies ontwerpen.
Wanneer vliegt de Solar Impulse non-stop de wereld rond? "Het is de bedoeling om in 2008 de Atlantische Oceaan over te steken en in 2009 de wereld rond te vliegen met tussenstops", zegt Andr? Borschberg, "Om non-stop rond te vliegen hangt sterk af van hoe snel we batterijen met een hogere energiedichtheid zullen hebben? Maar niet vóór 2009."
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
