https://frosthead.com

Вътре в първия полет със слънчева енергия по света

В малките часове на 26 юли 2016 г. Соларен Импулс 2 кацна в Абу Даби, за да нетърпеливи тълпи и камери. След 14 месеца пътуване и 550 часа във въздуха, самолетът постигна онова, което мнозина смятаха за невъзможно: да измине 25 000 мили по света - през четири континента, два океана и три морета - без капка течно гориво. Живите лъчи на слънцето доставяха единствената сила на плавателния съд.

Сега, нов документален филм на NOVA, „Невъзможният полет“, излъчващ тази вечер по PBS, се гмурва както в предизвикателствата, така и в триумфите на завършването на това ужасяващо пътешествие по света, придавайки на публиката вкус на страстта, която подтиква екипа на Solar Impulse, и техния скок оптимизъм за бъдещето на енергията.

„Соларен импулс“ е рожба на Бертран Пикард, психиатър и изследовател, който излезе с идеята след неговото непрекъснато завъртане през 1999 г. в балон с горещ въздух. По време на това начинание той наблюдаваше как нивото на горивото му намалява ден след ден, притеснявайки се дали ще има достатъчно, което го накара да се замисли дали има по-добър начин. В крайна сметка той разбра: загуби горивото.

Piccard се свърза с потенциални партньори в авиационната индустрия, но бе посрещната с съпротива. "Всички казаха, че е невъзможно", казва той. "Те казаха, че просто мечтая." За да има достатъчно слънчеви панели, които да захранват витлите си, самолетът трябва да бъде масивен - но в същото време изключително лек.

Така Пикар се обърна към Швейцарския федерален технологичен институт, където се свърза с Андре Боршберг, инженер и предприемач, който се обучава като пилот в швейцарските ВВС. Боршберг се консултирал за института (който той определя като „МИТ на Швейцария“) и бил заинтригуван от идеята на Пикард. Двойката официално обяви проекта през 2003 г.

"Когато обявите официално", казва Боршберг, "няма връщане след това. И [така] това сме направили през следващите 13 години." Дуото посегна към инвеститори, инженери, индустриални партньори и други, за да разработят самолета. Всеки компонент беше тестван и оптимизиран, точно до лепилото, свързващо структурата на въглеродните влакна.

Резултатът от цялата тази работа, Solar Impulse 2, със сигурност е подвиг на инженерството. Самолетът може да се похвали с размах на крилата, по-голям от джембо джет B-747, но тежи само около 5000 паунда, което е сравнимо със среден семеен автомобил. Впечатляващи 17 248 фотоволтаични слънчеви клетки - всяка с приблизително дебелината на човешка коса - покриват нежните крила и фюзелаж. Тези клетки се забавляват на слънчевата светлина, зареждайки четирите литиеви батерии на самолета, за да поддържат витлата си да се въртят през тъмните нощни часове.

Слънчевият импулс се извисява над моста Голдън Гейт в Калифорния. (Слънчев импулс) Слънчевият импулс лети над египетските пирамиди. Самолетът кацна в Кайро, преди да тръгне за последния крак на пътуването. (Жан Ревилард) Слънчевият импулс каца в Ню Йорк. (Слънчев импулс) Слънчевият импулс се извисява над водата по време на втория тестов полет на самолета. (Жан Ревилард) Андре Боршберг и Бертран Пикард, съоснователи на „Соларна импулса“, търгуваха с полетите на 17-те крака на пътуването. (Жан Ревилард) Слънчевият импулс беше заземен за ремонт в Хавай, след като батериите му бяха прегрети по време на петдневния си полет над Тихия океан. (Жан Ревилард)

Пикард и Боршберг търгуваха с полета на самолета за 17-те крака на начинанието. Всеки спеше само на кратки интервали, за да е склонен към нуждите на самолета. Крилата му не можеха да вършат повече от пет градуса, в противен случай плавателният съд може да се извади извън контрол благодарение на ниското си тегло и големия размер. Тази проветрива конструкция също означаваше, че дори малко място от лошо време или ветрове лесно ще изтръгне самолета от пътя.

Като документални подробности времето стана най-големият враг на екипа. Тъй като самолетът пътува по синусова пътека - изкачвайки се до надморската височина през 30 000 фута през деня, но бавно се спуска до приблизително 5000 фута през нощта, за да спести енергия - екипът трябва да прогнозира вятър, влажност и температура на множество възвишения. А вихревата метеорологична система непрекъснато се развива и променя. Метеорологичните условия забавиха заминаването си от Китай, по-късно принудиха екипа да прекрати първоначалния си преход през Тихия океан и да кацне в Япония. Но след това над Тихия океан започна по-лошото време, което доведе до две отменени отпътувания.

Напрежението се повишаваше, тъй като графикът непрекъснато се изтласкваше назад - но екипажът също беше добре запознат с последствията от натискането през атмосферни или технически трудности. "Ако има провал, там има човек", казва един от екипа на екипа в документалния филм.

Въпреки че имаше много неравности по пътя, силните убеждения на екипа на Слънчевия импулс им помогнаха да се справят с тези предизвикателства. "Никога не съм губил вяра в това, което правим", казва Боршберг. "Имаше нещо, което винаги ми казваше, че някъде има решение. Отне повече време, отне повече усилия, определено ... но в крайна сметка винаги намираме начин."

Самолетът не може да лети само по убеждения. Креативността и мисленето извън авиационната индустрия също бяха от жизненоважно значение за техния успех, казва Пикард. Много авиационни експерти изглежда са били ограничени в мисленето си, заслепени от предишен опит как да се изгради летяща машина. Вместо това дуото се обърна към корабостроителници, химически компании и други, за да потърси потенциални материали и решения за своите самолети. Ултра тънките въглеродни влакна, които съставляват тялото на самолета, например, са създадени от същата компания, произвеждаща корпуси за елегантните ветроходни състезания на европейския отбор Alinghi в Купата на Америка.

„Не можахме да разработим нови слънчеви клетки, нови батерии, нови мотори“, казва Боршберг, отбелязвайки, че просто не е имало време за преосмисляне на всяка използвана от тях технология. Вместо това те са намерили авангардни решения вече там, като ги пренареждат за полет, казва той.

„Със сигурност мисля, че това е доста впечатляващо техническо постижение“, Крейг Стийвс, асоцииран директор на Института за аерокосмически изследвания на Университета в Торонто, каза за Christina Nunez на National Geographic след приключването на пътешествието на Solar Impulse. „Те са доста далеч напред по пътя, който би искала да предприеме аерокосмическата индустрия.“

Все пак Piccard и Borschberg бързат да добавят, че опциите със слънчева енергия няма да се насочат към търговските авиокомпании скоро. Solar Impulse 2 - и неговият предшественик Solar Impulse 1 - можеше да държи само един човек (пилотът) в неговия неотоплен и без налягане хладилник в пилотската кабина; единичната му седалка се удвоява като тоалетна. Самолетът също е изненадващо бавен, пътува със средно 30 мили в час, за да увеличи максимално икономията на енергия.

„Това никога не е било самоцел“, казва Пикард за самолета. „Слънчевият импулс беше символичният начин да демонстрирате, че можете да използвате тази технология за големи приключения, които всички смятали за невъзможно.“ С други думи, целта на полета не е била непременно да прокара полето на авиацията, а да тласка въображението.

Но подкрепяйки тези граници, екипът на Слънчевия импулс направи важен принос за авиацията. Много авиационни компании - включително AirBus, Boeing и Siemens - наскоро обявиха проекти за развитие на електрически или хибридни системи за намаляване на емисиите от бъдещи полети. Докато някои от тези усилия започнаха преди Слънчевият импулс да поеме към небето, пътуването привлече вниманието и вдъхновението към разрастващото се поле. „Беше много смешно да видя, че инженерите, работещи в бранша, се смееха, когато аз инициирах проекта“, казва Пикард. "Но сега същите инженери работят по електрически самолетни програми."

Въпреки че слънчевата енергия остава непрактична за тези начинания, обяснява Piccard, батериите могат да бъдат заредени в мрежата преди заминаване. Но тези технологии все още изискват десетилетия тестове и разработки, за да достигнат до търговски мащаби, според Питър Уилсън, професор по електроника и системно инженерство в Университета в Бат. Едно от основните ограничения на тези полети е съхранението на батерии, пише той за The Conversation през 2015 година.

Някои от най-големите въздействия на Слънчевия импулс всъщност могат да бъдат открити на земята. Полетът е тласнал напредъка на дисциплината в много индустрии, според Piccard и Borschberg. Компанията за разработка на материали Covestro, партньор на Solar Impulse, адаптира свръх ниско тегло, високоефективна изолация в пилотската кабина за по-ефективни хладилници. Според Piccard, стартираща компания в Индия също планира да използва високоефективните двигатели на самолета в таванните вентилатори, които консумират 75 процента по-малко електроенергия.

Но сега, когато е казано и свършено, Piccard е готов за следващите си стъпки. "Сега, разбира се, трябва да продължим, " казва той. "Успехът не е там, за да седнете в креслото и да му се насладите. Успехът е там, за да направите следващата стъпка."

През ноември 2017 г. Пикард и неговият екипаж стартираха Световния алианс за ефективни решения, чиято задача е да свърже инвеститорите и правителствата с 1000 иновативни решения, които са печеливши и екологични.

"Много често защитата на околната среда от едната страна и индустрията от другата страна не успяват да намерят общ език", казва Пикард. Той се надява, че проектът с 1000 решения осигурява платформата за тези разговори.

И въпреки че тази фаза е по-малко драматична, Пикард се надява, че документалният филм ще помогне да циментира красотата и драматизма на Слънчевия импулс в сърцата на своята публика и да ги вдъхнови да поддържат ума си отворен с напредването на технологиите.

Оптимизмът на двамата пилоти относно бъдещето на енергията със сигурност е заразителен и страстта им към Слънчевия импулс е очевидна. Докато Боршберг затваря разговора, той описва опита си, извисяващ се над облаците. „Абсолютно красиво е да си там горе, това е дар - казва той.„ Поглеждаш крилата, гледаш слънцето над себе си и започваш да разбираш, че само слънчевите лъчи, които падат по крилата, са достатъчни, за да те направят летя."

„Наистина е впечатляващо“, добавя той. "Това ви дава вяра в този тип технологии."

Двучасовата премиера на „Невъзможният полетен ефир“ на 31 януари 2018 г. от 21:00 ч. ET по PBS.

Вътре в първия полет със слънчева енергия по света