1 czerwca 2005 r., w samym \u015brodku nocy, ?piloci? Alana Cocconiego zaszyli si\u0119 w ma\u0142ej przyczepie (1,5\u00d72,4 m) na pustyni kalifornijskiej i patrz\u0105c sobie przez rami\u0119, obserwowali wirtualne przyrz\u0105dy pomiarowe umieszczone na trzech monitorach komputerowych i usi\u0142owali utrzyma\u0107 sw\u00f3j samolot w powietrzu. Zadanie, kt\u00f3re przed sob\u0105 postawili, by\u0142o nadzwyczaj trudne nawet dla pilot\u00f3w z du\u017c\u0105 wpraw\u0105 w lataniu na przyrz\u0105dach, a polega\u0142o na utrzymaniu pu\u0142apu lotu za pomoc\u0105 sterowania z ziemi i obserwacji tylko danych telemetrycznych. Do tego dochodzi\u0142 jeszcze problem mocy. Od ?pilot\u00f3w? oczekiwano, \u017ce utrzymaj\u0105 w locie samolot, kt\u00f3rego silnik zasilany by\u0142 cieniutkim strumyczkiem pr\u0105du z pok\u0142adowych baterii litowo-jonowych, na\u0142adowanych kilka godzin wcze\u015bniej energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105.<\/p>\n

?Piloci? Cocconiego nie tylko utrzymali samolot w powietrzu przez jedn\u0105 noc, ale uda\u0142o im si\u0119 przed\u0142u\u017cy\u0107 nieprzerwany lot przez dalszych 48 godzin. Do dzi\u015b ich osi\u0105gni\u0119cie stanowi rekord dla samolot\u00f3w nap\u0119dzanych energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105, co jest szczeg\u00f3lnie wa\u017cne ze wzgl\u0119du na obiecuj\u0105ce perspektywy nowych zastosowa\u0144 w elektronice lotniczej i kosmicznej. Zastosowania mog\u0142yby si\u0119ga\u0107 od geostacjonarnych satelit\u00f3w o niskich orbitach, do przekazywania informacji z pola bitwy do centr\u00f3w decyzyjnych<\/strong><\/em><\/p>\n

\n? Zespo\u0142y, kt\u00f3re zademonstrowa\u0142 Alan Cocconi, mog\u0105 znale\u017a\u0107 zastosowanie w ca\u0142ej klasie samolot\u00f3w charakteryzuj\u0105cych si\u0119 wysokim pu\u0142apem i znaczn\u0105 d\u0142ugo\u015bci\u0105 lotu. Dzi\u0119ki takiemu systemowi mo\u017ce powsta\u0107 samolot eksploatowany przez wiele miesi\u0119cy w stratosferze ? zauwa\u017cy\u0142 Stuart Hindle, wiceprezes do spraw strategii i rozwoju biznesowego firmy AeroVinronment, Inc., kt\u00f3ra jest bezpo\u015brednim konkurentem Cocconiego.<\/p>\n

Wprawdzie korzy\u015bci wynikaj\u0105ce z tych system\u00f3w mog\u0105 by\u0107 dla wi\u0119kszo\u015bci z nas niezrozumia\u0142e, ale Hindle z innymi doskonale zdaj\u0105 sobie z nich spraw\u0119. Twierdz\u0105, \u017ce samoloty lataj\u0105ce przez d\u0142ugi czas zmieni\u0105 oblicze komunikacji, najprawdopodobniej s\u0142u\u017c\u0105c jako przeka\u017aniki radiowe zawieszone na niebie. Mog\u0105 si\u0119 przyda\u0107 do wykrywania po\u017car\u00f3w las\u00f3w, \u015bledzenia trasy huragan\u00f3w i sztorm\u00f3w, a tak\u017ce znale\u017a\u0107 zastosowanie w rozpoznaniu i nadzorze pola bitwy oraz dla cel\u00f3w bezpiecze\u0144stwa narodowego. Firmy nadawcze i t e l e k o m u n i – kacyjne widz\u0105 i c h o g r o m n y potencja\u0142, poniewa\u017c s a m o l o t y stratosferyczne mog\u0105 zawisn\u0105\u0107 2000 razy bli\u017cej powierzchni Ziemi ni\u017c satelita geostacjonarny, dzi\u0119ki czemu mog\u0105 by\u0107 wykorzystane w charakterze telekomunikacyjnych stacji przeka\u017anikowych, dysponuj\u0105cych tysi\u0105ckrotnie wy\u017csz\u0105 szeroko\u015bci\u0105 pasma komunikacyjnego w por\u00f3wnaniu z tym, co mog\u0105 zapewni\u0107 satelity.<\/p>\n

? Bior\u0105c pod uwag\u0119 cen\u0119 jednego bita na sekund\u0119, mo\u017cna zrealizowa\u0107 transmisj\u0119, kt\u00f3ra b\u0119dzie kosztowa\u0107 u\u0142amek tego, co w przypadku zastosowania satelit\u00f3w. Potencjalne korzy\u015bci s\u0105 gigantyczne ? powiedzia\u0142 Hindle.<\/p>\n

\n<\/p>\n

\nSprawno\u015b\u0107 w centrum zainteresowania<\/strong><\/p>\n

\nRzeczywi\u015bcie, taki samolot ma mn\u00f3stwo zalet. Nasuwa si\u0119 wi\u0119c pytanie: ?Dlaczego tych maszyn nie wida\u0107 jeszcze nad naszymi g\u0142owani?. Odpowied\u017a brzmi: ?Samolot o mo\u017cliwo\u015bci d\u0142ugotrwa\u0142ego lotu, nawet zawieszony na wysoko\u015bci 21 km, musi charakteryzowa\u0107 si\u0119 rozs\u0105dnym zu\u017cyciem paliwa potrzebnego do pokonywania oporu atmosfery, aby m\u00f3g\u0142 utrzyma\u0107 ustalon\u0105 pozycj\u0119 w okre\u015blonym punkcie nad Ziemi\u0105. W\u0142a\u015bnie w tym miejscu wkracza Alan Cocconi, za\u0142o\u017cyciel, prezes i g\u0142\u00f3wny in\u017cynier firmy AC Propulsion Inc. (www.acpropulsion. com). Cocconi d\u0142ugo czeka\u0142 na zastosowanie swych niezwyk\u0142ych do\u015bwiadcze\u0144 technicznych w pracy nad budow\u0105 samolotu, kt\u00f3ry nieprzerwanie kontynuowa\u0142by lot przez wiele dni lub nawet miesi\u0119cy. Jako absolwent Cal Tech, ekspert w elektronice zarz\u0105dzaj\u0105cej moc\u0105, z doskona\u0142ym do\u015bwiadczeniem przy samolocie SunRaycer produkcji General Motors, a tak\u017ce z trzydziestoletnim do\u015bwiadczeniem jako hobbysta modelarstwa lotniczego, Cocconi wydawa\u0142 si\u0119 idealnym kandydatem do realizacji takiego projektu. Ju\u017c w 2003 roku wzi\u0105\u0142 urlop, zainwestowa\u0142 swoje oszcz\u0119dno\u015bci i przyst\u0105pi\u0142 do pracy nad samolotem, kt\u00f3ry ostatecznie nazwany zosta\u0142 ?SoLong?. Nawet dla najwi\u0119kszego optymisty sukces konstrukcji SoLong by\u0142 wielce problematyczny, zw\u0142aszcza \u017ce Cocconi pracowa\u0142 nad nim samotnie i z ograniczonym bud\u017cetem. Projekt samolotu wymaga\u0142 sporz\u0105dzenia ekspertyz w czterech podstawowych obszarach: kompozytowej konstrukcji, nap\u0119du, system\u00f3w automatycznych pilot\u00f3w i krzemowych ogniw s\u0142onecznych.<\/p>\n

? Zda\u0142em sobie spraw\u0119, \u017ce jestem w stanie to zrobi\u0107 dzi\u0119ki temu, czego si\u0119 nauczy\u0142em, pracuj\u0105c przy samochodach elektrycznych, elektronice sterowania moc\u0105 i silnikach. Pomog\u0142o tak\u017ce to, \u017ce mia\u0142em do\u015bwiadczenie na polu autopilot\u00f3w lotniczych i system\u00f3w sterowania ? wspomina Cocconi.<\/p>\n

Bazuj\u0105c na takim do\u015bwiadczeniu, Cocconi na pocz\u0105tku zbudowa\u0142 model, w kt\u00f3rym zastosowa\u0142 dost\u0119pne na rynku skrzyd\u0142a o rozpi\u0119to\u015bci 5 m. W modelu tym nie by\u0142o paneli s\u0142onecznych. Zamiast projektowa\u0107 od podstaw zasilanie s\u0142oneczne, wyposa\u017cy\u0142 sw\u00f3j model w du\u017cy zestaw akumulator\u00f3w i w specjalnie zaprojektowane silniki. Pr\u00f3by modelu w locie Cocconi prowadzi\u0142 prawie dwa lata ? a\u017c do pierwszych miesi\u0119cy roku 2005, kiedy rozpocz\u0105\u0142 prace nad samolotem SoLong zasilanym energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105.<\/p>\n

<\/p>\n

Kiedy Cocconi skoncentrowa\u0142 swoje wysi\u0142ki na wersji z nap\u0119dem s\u0142onecznym, okaza\u0142o si\u0119, \u017ce jego wcze\u015bniejsze prace s\u0105 bardzo cenne, zw\u0142aszcza gdy wszed\u0142 w trudn\u0105 dziedzin\u0119 bilansu mocy dla samolotu zasilanego energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105. Cocconi stwierdzi\u0142, \u017ce w odr\u00f3\u017cnieniu od pierwszego samolotu lataj\u0105cego prawie dwa lata ten nowy model wymaga bardziej zaawansowanej elektroniki do sterowania siedmioma silnikami, kt\u00f3re zasila\u0142y powierzchnie steruj\u0105ce i nap\u0119d \u015bmig\u0142a. Pow\u00f3d takiego zapotrzebowania by\u0142 prosty: SoLong wymaga\u0142 stosunkowo du\u017cej mocy startowej (oko\u0142o 1000 W), niezb\u0119dnej do uniesienia go w powietrze i dodatkowo wysokiej sprawno\u015bci przy niskim poborze mocy (oko\u0142o 100 W), aby m\u00f3g\u0142 magazynowa\u0107 energi\u0119 s\u0142oneczn\u0105 podczas ustabilizowanego lotu. ? Silnik musi mie\u0107 wysok\u0105 sprawno\u015b\u0107 przy ma\u0142ym otwarciu przepustnicy. Nie jest \u0142atwo to osi\u0105gn\u0105\u0107. Wysoka moc i zoptymalizowana sprawno\u015b\u0107 nie zawsze id\u0105 w parze ? m\u00f3wi Cooconi.<\/p>\n

<\/p>\n

Nie dysponuj\u0105c tak\u0105 sprawno\u015bci\u0105, SoLong zu\u017cy\u0142by ca\u0142\u0105 energi\u0119 na nap\u0119d \u015bmig\u0142a w ci\u0105gu dnia, nie pozostawiaj\u0105c \u017cadnego zapasu na lot w nocy. Z tego powodu Cocconi kupi\u0142 w firmie Kontronik Electric Power Systems (http: \/\/www.kontronikusa.com) bezszczotkowe silniki o wysokiej sprawno\u015bci, kt\u00f3re nie by\u0142y zbudowane z \u017celaza. Nast\u0119pnym krokiem by\u0142o zaprojektowanie wyspecjalizowanych system\u00f3w nap\u0119du dla tych silnik\u00f3w. Cocconi stwierdza, \u017ce zosta\u0142 zmuszony do opracowania takich system\u00f3w nap\u0119dowych, poniewa\u017c konkonstrukcja silnik\u00f3w, w kt\u00f3rych nie ma \u017celaza, w po\u0142\u0105czeniu z konwencjonalnym systemem nap\u0119du modulowanym szeroko\u015bci\u0105 impulsu, powodowa\u0142aby powstanie du\u017cej sk\u0142adowej zmiennej pr\u0105du t\u0119tni\u0105cego, co w konsekwencji prowadzi\u0142oby do obni\u017cenia sprawno\u015bci. Aby obej\u015b\u0107 ten problem, Cocconi stworzy\u0142 nap\u0119d dziewi\u0119ciofazowy, u\u017cywaj\u0105c w\u0142asnego sterownika na p\u0142ytce o rozmiarach 5\u00d72,5 cm z o\u015bmiobitowym procesorem produkcji Microchip Technology, Inc. (www.microchip.com). Nap\u0119d o rozdzielonych fazach da\u0142 w rezultacie pr\u0105d tr\u00f3jfazowy o bardziej p\u0142ynnym przebiegu, niskiej sk\u0142adowej t\u0119tni\u0105cej i wi\u0119kszej sprawno\u015bci.<\/p>\n

? Rzeczywista korzy\u015b\u0107 polega na tym, \u017ce silnik ma obecnie sprawno\u015b\u0107 90% przy obci\u0105\u017ceniu dziesi\u0119cioprocentowym. To bardzo trudno osi\u0105gn\u0105\u0107 w silnikach tego rodzaju ? wyja\u015bnia Cocconi.<\/p>\n

\n<\/p>\n

\n?Bezp\u0142atne? latanie<\/strong><\/p>\n

\nOptymalizuj\u0105c silniki o wysokiej sprawno\u015bci, Cocconi r\u00f3wnocze\u015bnie opracowa\u0142 solarne skrzyd\u0142a dla swego samolotu, wykorzystuj\u0105c dost\u0119pne na rynku krzemowe ogniwa s\u0142oneczne, zamiast u\u017cywa\u0107 o wiele dro\u017cszych ogniw s\u0142onecznych stosowanych w technikach kosmicznych.<\/p>\n

? \u017beby kupi\u0107 ogniwa s\u0142oneczne stosowane w technikach kosmicznych, nawet takie, kt\u00f3re s\u0105 odrzutami, trzeba by dziesi\u0119ciokrotnie podwy\u017cszy\u0107 koszty. Nie mogli\u015bmy sobie na to pozwoli\u0107 ? powiedzia\u0142.<\/p>\n

Cocconi wykorzysta\u0142 wi\u0119c 76 ogniw s\u0142onecznych kupionych od korporacji SunPower (www.sunpowercorp.com), pokrywaj\u0105c nimi powierzchni\u0119 skrzyd\u0142a i u\u017cywaj\u0105c przy tym form aluminiowych wykonanych na obrabiarce sterowanej numerycznie. P\u0142askie ogniwa zosta\u0142y zamontowane w skrzydle o konstrukcji kompozytowo-przek\u0142adkowej, wykonanym z w\u0142\u00f3kien w\u0119glowych, kevlaru i szklistego epoksydu. Skrzyd\u0142o ukszta\u0142towano w formie p\u0142ata no\u015bnego i utwardzono. W rezultacie powsta\u0142o skrzyd\u0142o solarne zawieraj\u0105ce krzemowe ogniwa s\u0142oneczne wpasowane w jego profil.<\/p>\n

Ostatecznie, jak m\u00f3wi Cocconi, wyb\u00f3r komercyjnych ogniw s\u0142onecznych okaza\u0142 si\u0119 bardzo trafny, poniewa\u017c mia\u0142y kluczowe styki elektryczne z ty\u0142u. ? Kiedy wkleili\u015bmy je w pokrycie skrzyde\u0142, wszystkie styki by\u0142y z ty\u0142u, dzi\u0119ki czemu kraw\u0119d\u017a natarcia by\u0142a g\u0142adk\u0105 warstw\u0105 w\u0142\u00f3kna szklanego ? wspomina.<\/p>\n

Podczas rekordowego lotu SoLong wykorzysta\u0142 to skrzyd\u0142o w dzie\u0144 do zamiany energii \u015bwiat\u0142a s\u0142onecznego w pr\u0105d elektryczny. Ka\u017cde ogniwo s\u0142oneczne dawa\u0142o moc oko\u0142o 3 W, generuj\u0105c moc impulsow\u0105 w granicach 228 W. W przybli\u017ceniu 90% tej energii by\u0142o magazynowane w pakiecie 120 baterii litowo-jonowych o masie oko\u0142o 6 kg.<\/p>\n

\nWieczny lot<\/strong><\/p>\n

\nPo udowodnieniu, \u017ce przy wykorzystaniu odpowiedniej techniki mo\u017cna utrzyma\u0107 samolot w powietrzu co najmniej dwie doby, Cocconi przeprowadzi\u0142 rozmowy z in\u017cynierami z Solar Impulse SA w Szwajcarii. Rozmowy dotyczy\u0142y wi\u0119kszego projektu, a mianowicie za\u0142ogowego samolotu solarnego, kt\u00f3ry m\u00f3g\u0142by okr\u0105\u017cy\u0107 kul\u0119 ziemsk\u0105. Lot dooko\u0142a \u015bwiata to jednak jeszcze sprawa co najmniej pi\u0119ciu lat.<\/p>\n

Mimo to Cocconi i inni dostrzegaj\u0105 miejsce dla takich technik w bliskiej przysz\u0142o\u015bci, szczeg\u00f3lnie w zastosowaniach telekomunikacyjnych. Jak m\u00f3wi Cocconi, samoloty nap\u0119dzane energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105 by\u0142y zawsze poszukiwanym \u015awi\u0119tym Graalem. Ludzie marzyli o nich od co najmniej dwudziestu lat.<\/p>\n

Budowa ?podniebnej stacji radiowej? jest technicznie mo\u017cliwa, ale nie\u0142atwa, jak twierdz\u0105 eksperci. Taki samolot musia\u0142by ud\u017awign\u0105\u0107 oko\u0142o 90 kilogram\u00f3w sprz\u0119tu komunikacyjnego i potrzebowa\u0142by dodatkowo kilowata mocy tylko do zapewnienia dzia\u0142ania tego sprz\u0119tu. W rezultacie rozpi\u0119to\u015b\u0107 skrzyde\u0142 samolotu nap\u0119dzanego energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105 musia\u0142aby wzrosn\u0105\u0107 z 5 m (samolot Cocconiego) do oko\u0142o 30 m, co w konsekwencji prowadzi\u0142oby do zasadniczego wzrostu jego koszt\u00f3w.<\/p>\n

Po potwierdzeniu mo\u017cliwo\u015bci stosowania tej techniki na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 wielu wierzy, \u017ce firmy telekomunikacyjne b\u0119d\u0105 sk\u0142onne du\u017co za ni\u0105 zap\u0142aci\u0107.<\/p>\n

Faktycznie, Cocconi i inni dzia\u0142aj\u0105cy w dziedzinie d\u0142ugotrwa\u0142ych lot\u00f3w wierz\u0105, \u017ce dwudobowy lot samolotu SoLong zaledwie powierzchownie zasygnalizowa\u0142 mo\u017cliwo\u015bci techniczne.<\/p>\n

? Teoretycznie taki system mo\u017ce dzia\u0142a\u0107 w niesko\u0144czono\u015b\u0107. Praktycznie czas pomi\u0119dzy l\u0105dowaniami mo\u017ce wynie\u015b\u0107 sze\u015b\u0107 miesi\u0119cy ? zauwa\u017ca Stuart Hindle z AeroVinronment.<\/p>\n

? SoLong by\u0142 na dobrej drodze. Z wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0105 pilot\u00f3w m\u00f3g\u0142by bez trudu przebywa\u0107 w powietrzu pi\u0119\u0107 dni, a prawdopodobnie jeszcze d\u0142u\u017cej ? dodaje Cocconi.<\/p>\n

\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

czerwca 2005 r., w samym \u015brodku nocy, ?piloci? Alana Cocconiego zaszyli si\u0119 w ma\u0142ej przyczepie (1,5\u00d72,4 m) na pustyni kalifornijskiej i patrz\u0105c sobie przez rami\u0119, obserwowali wirtualne przyrz\u0105dy pomiarowe umieszczone na trzech monitorach komputerowych i usi\u0142owali utrzyma\u0107 sw\u00f3j samolot w powietrzu. Zadanie, kt\u00f3re przed sob\u0105 postawili, by\u0142o nadzwyczaj trudne nawet dla pilot\u00f3w z du\u017c\u0105 wpraw\u0105 w lataniu na przyrz\u0105dach, a polega\u0142o na utrzymaniu pu\u0142apu lotu za pomoc\u0105 sterowania z ziemi i obserwacji tylko danych telemetrycznych. Do tego dochodzi\u0142 jeszcze problem mocy. Od ?pilot\u00f3w? oczekiwano, \u017ce utrzymaj\u0105 w locie samolot, kt\u00f3rego silnik zasilany by\u0142 cieniutkim strumyczkiem pr\u0105du z pok\u0142adowych baterii litowo-jonowych, na\u0142adowanych kilka godzin wcze\u015bniej energi\u0105 s\u0142oneczn\u0105.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[],"tags":[157],"class_list":["post-1726","post","type-post","status-publish","format-standard","tag-igus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1726","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1726"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1726\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1726"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1726"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1726"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}