Швейцарский SolarStratos провел летные испытания

Длина самолета SolarStratos не превышает 8,5 метров, размах крыльев — 24,8 метров. Весит он всего 350 кг. Keystone

После трех лет подготовительных опытно-конструкторских работ в городе Пайерн начались испытательные полеты экспериментального стратосферного самолета, работающего на солнечной энергии. Руководитель и инициатор проекта, ученый, сфера интересов которого сосредоточена на вопросах экологически чистой энергетики, изобретатель и путешественник Рафаэль Домьян (Raphael Domjan) рассказал в интервью порталу swissinfo.ch о трудностях и проблемах, с которыми он столкнулся в процессе подготовки к полетам в стратосферу.

В пятницу 5 мая 2017 года, после значительной задержки, SolarStratosВнешняя ссылка, изящный 8,5-метровый самолет, работающий на солнечной энергии, крылья которого площадью в 22 кв. метра полностью покрыты солнечными батареями, официально совершил свой первый полет, оторвавшись от земли на аэродроме города Пайерн. За штурвалом летательного аппарата находился летчик-испытатель Дамиан Хишиер (Damian Hischier).

«Это очень волнительный момент и для меня, и для всей команды, но мы немного нервничаем, ведь сейчас нам предстоит узнать, заработают ли все те системы и механизмы, которые мы разрабатывали последние три года», — сказал Рафаэль Домьян журналисту портала swissinfo.ch накануне первого полета. 

К концу следующего 2018 года швейцарский путешественник и руководитель проекта SolarStratos надеется добраться на «солнечном» самолете до вечного стратосферного холода на высоту 25 тыс. метров над уровнем моря, а это в три раза больше высоты горы Эверест, что станет первым в истории полетом на такую высоту самолета, работающего на солнечной энергии и оснащенного электрическими силовыми установками.

Полет с препятствиями

Но для начала 44-летнему летчику-естествоиспытателю придется преодолеть ряд серьезных препятствий. С одной стороны, Рафаэль Домьян принадлежит к числу самых опытных швейцарских пилотов, свою летную карьеру он начал в возрасте 15-ти лет полетами на планёрах. Но сейчас перед ним стоит качественно более сложная задача, а именно, он должен научиться управлять небольшим экспериментальным самолетом и в воздухе, и на земле.

Для этого он использует симулятор, и все равно, перспективы проекта пока остаются довольно туманными, с учетом того, что многие важные узлы и механизмы, включая воздушный винт, преобразующий мощность (крутящий момент) двигателя в действующую движущую силу тяги, аккумулятор и собственно двигатели пока еще находятся на стадии разработки. На это лето Рафаэль Домьян запланировал выполнить программу тренировочных полетов на средних высотах, после чего, как говорит он, можно будет уже попробовать побить мировой рекорд высоты для самолета, работающего на солнечной энергии (9 235 м), установленный пилотом Андре Боршбергом (André Borschberg) на самолете Solar Impulse в 2010 году.

Интересно и символично, что проект SolarStratos был запущен всего через несколько месяцев после того, как швейцарские пилоты Андре Боршберг и Бертран Пикар (Bertrand Piccard) совершили свой исторический кругосветный перелет на самолете Solar ImpulseВнешняя ссылка, работающем на солнечной энергии. Швейцария — маленькая страна, так что нет ничего удивительного в том, что Б. Пикар из Лозанны и Р. Домьян из Невшателя — хорошие друзья. Более того, Рафаэль Домьян даже планирует пригласить Пикара, основателя проекта Solar Impulse, вместе с ним побить рекорд высоты на двухместном самолете SolarStratos.

Successful first flight. Congratulations @SolarStratosВнешняя ссылка ! pic.twitter.com/qpHNqV1dbCВнешняя ссылка

— Bertrand PICCARD (@bertrandpiccard) May 5, 2017Внешняя ссылка

Бертран Пикар, выросший в семье ученых, вообще, как выясняется, был образцом и примером для Р. Домьяна, родители которого, социальные работники, не имели ничего общего с наукой. «До появления Solar Impulse я никогда не думал о проектах, связанных с солнечной энергией. Но когда Бертран в 2003 году запустил свой проект, это вдохновило меня на исследования в области энергии солнца и связанных с ней возможностей», — признался он.

Сбросить 10 килограммов

Сам Рафаэль Домьян прежде, чем заняться полетами, успел поработать механиком, санитаром-парамедиком и проводником в горах. В 2003 году он смонтировал на крыше дома своих родителей солнечные батареи и основал компанию, использующую в своей работе солнечную энергию. В 2012 году Р. Домьян совершил первое кругосветное плавание на судне PlanetSolar, работающем на солнечных батареях. По его словам, проект Solar Impulse стал для него источником очень ценного опыта.

Напомним, что длина похожего на стрекозу самолета Solar Impulse — II составляет 22 метра, размах крыльев достигает 72 метров, в то время как длина SolarStratos не превышает 8,5 метров, а размах крыльев — 24,8 метров. Весит он всего 350 кг, тогда как самолет Solar Impulse на этом фоне со своими почти 2 300 килограммами выглядит настоящим гигантом. «Мы убедились, что если самолет слишком большой, то и расходы на него реально тоже очень высоки, а кроме того, им сложно управлять, не говоря уже о том, что для его технического обслуживания необходима целая команда специалистов, что тоже обходится очень дорого».

Не случайно поэтому, что общая стоимость проекта Solar Impulse составила в итоге около 172 млн швейцарских франков, тогда как бюджет самолета SolarStratos должен, по существующим прикидкам, остаться в границах 10 млн долларов США. Как уже отмечалось, многие узлы SolarStratos все еще находятся на стадии разработки. Так, например, предполагается, что энергию для двух моторов мощностью 50 л.с. каждый будет давать разработанный австрийской фирмой Kreisel Electric литий-ионный аккумулятор мощностью 20 кВт⋅ч. И пока совершенно не понятно, как поведет он себя в стратосфере в условиях, когда за бортом будут царить очень низкие, до минус 70 градусов Цельсия, температуры, и когда содержание кислорода в атмосфере будет составлять не больше 2% от нормальных показателей.

Без парашюта и плана «Б»

«Батареи — это очень большая проблема. Создать мощный и легкий аккумулятор очень нелегко», — признается Р. Домьян. «Для рекордного полета аккумуляторы еще не готовы, также, как не готов к такому полету и воздушный винт. Видимо, его нам точно придется заменить на более совершенную модель». Не последнюю роль играет и такой фактор, как вес пилота, но тут Р. Домьян не теряет оптимизма. «За весом дело не станет! Надо будет сбросить перед полетом 10 кило — без проблем, я сделаю и это».

Рафаэль Домьян (справа) и летчик-испытатель Дамиан Хишиер (Damian Hischier) после успешного окончания первого испытательного полета на самолете SolarStratos. Keystone

Еще одной мерой, которая должна будет привести к сокращению ненужного веса, станет ультра-легкий скафандр, спроектированный российской фирмой «Звезда», той самой, которая в свое время создала скафандр для Юрия Гагарина, первого человека в космосе, и Алексея Леонова, совершившего первый в истории выход в открытый космос. «Для того, чтобы управлять самолетом, находясь в скафандре, и сидя в тесной кабине с ограниченным обзором, необходимо будет пройти специальное обучение», — говорит Р. Домьян. «Кстати, парашюта у меня не будет, да и вообще, никакого плана „Б“ в проекте SolarStratos не предусмотрено. Но без риска и жить ведь не интересно, правда»?

Если все пройдет по плану, то после удачного полета в стратосферу Р. Домьян рассчитывает заняться высотными коммерчески-туристическими полетами, составив конкуренцию компаниям «Zero2Infinity» и «WorldView», уже сейчас предлагающим стратосферные полеты на аэростатах. Другая идея состоит в создании стратосферных БПЛА, работающих в режиме солнечных батарей. С их помощью можно было бы обслуживать находящиеся на низких орбитах спутники. Сейчас разработкой похожих летательных аппаратов занимаются, в частности, Facebook и Google.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. В ее нижнем слое (11-25 км) характерно незначительное изменение температуры и повышение её в верхнем слое (25-40 км) от −56,5С до +0,8С.

Достигнув на высоте около 40 км значения около 0 °C, температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Плотность воздуха в стратосфере в десятки и сотни раз меньше, чем на уровне моря.

Побывать в стратосфере — это шанс заглянуть на окраину космоса, где уже отчетливо видно, что Земля круглая, а над головой чернеет «космическое» небо. Слои земной атмосферы кажутся голубой каймой над искривленным горизонтом.

Перевод с английского и адаптация: Нина Шулякова.