Solar Impulse
| Solar Impulse | |
| |
| Criação | 29 de junho de 2004 |
|---|---|
| Fundadores |
Bertrand Piccard , André Borschberg , Luiggino Torrigiani e Brian Jones |
| Figuras chave | Bertrand Piccard e André Borschberg (pilotos) |
| Forma legal | Sociedade anônima |
| A sede |
Lausanne Suíça |
| Atividade | Aeronáutica |
| Produtos | Avião solar monolugar |
| Eficaz | 70 (em 2012) |
| Local na rede Internet | www.solarimpulse.com |
| Rotatividade |
CHF 100 milhões (orçamento) ou € 96 milhões |
Solar Impulse é a primeira aeronave a voar ao redor do mundo sem combustível ou emissões poluentes durante o vôo.
Aeronaves monolugares com motores elétricos movidos apenas por energia solar , o protótipo Solar Impulse 1 (HB-SIA) e a última aeronave Solar Impulse 2 (HB-SIB) foram construídas a partir de 2003 por iniciativa do suíço Bertrand Piccard e André Borschberg , na Escola Politécnica Federal de Lausanne . Desafio duplo: nenhum avião solar com piloto a bordo conseguiu voar durante uma noite inteira. E dirigir o Solar Impulse requer grande vigilância por parte do piloto na ausência do piloto automático .
Solar Impulse 2 decola em9 de março de 2015de Abu Dhabi com paradas para troca de piloto e apresentação da aventura ao público e autoridades políticas e científicas. Ele completou com sucesso sua turnê mundial em26 de julho de 2016, pousando em Abu Dhabi depois de percorrer 43.041 km em 17 etapas usando apenas energia solar.
Organização
O projeto é iniciado por:
- Bertrand Piccard , psiquiatra e aeronauta suíço , vencedor da primeira volta mundial de balão em 1999 com o britânico Brian Jones . A família Piccard alcançou anteriormente vários primeiros no campo da aeronáutica: a cápsula pressurizada e a primeira subida em balão estratosférico ( Auguste Piccard , avô de Bertrand Piccard), o primeiro recorde de mergulho batiscafo (alcançado por Don Walsh , tenente da Marinha dos EUA e capitão e Jacques Piccard , pai de Bertrand).
- André Borschberg , piloto comercial suíço de avião e helicóptero .
Lançado em 2003, opera com uma equipe de 70 pessoas em 2012, depois cerca de 150 pessoas em julho de 2016.
O projeto também é realizado por cerca de uma centena de parceiros, institutos de pesquisa e PME:
- Primeiro parceiro: a Sempre Gestion, então chefiada por Eric Freymond , foi a primeira patrocinadora oficial a apoiar o projeto em 2004.
- Principais parceiros: ABB , uma empresa suíço-sueca com sede em Zurique , Solvay , um grupo belga fundado por Ernest Solvay, Omega , uma empresa relojoeira suíça pertencente ao Swatch Group, Deutsche Bank e Schindler .
- Parceiros oficiais: Bayer MaterialScience , Altran Technologies , Swisscom e Swiss Re .
O Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne (EPFL) é seu consultor científico oficial, o grupo Altran e a Dassault Aviation seus consultores aeronáuticos.
Solar Impulse também se beneficiou desdeAbril de 2008patrocínio da Comissão Europeia . A aeronave foi descrita em vários livros acadêmicos.
Tecnologia
A abordagem do Solar Impulse é científica e tecnológica, por meio de todas as pesquisas que envolve. Esse desafio tecnológico é também o da inovação industrial, sem falar nas proezas esportivas dos pilotos.
O impulso solar baseia-se em tecnologias maduro tornar-se no início de XXI th século , tais como células fotovoltaicas, lítio-polímero e materiais de fibra de carbono leves. Para que o projeto tenha sucesso, cada elemento da aeronave foi projetado e otimizado para reduzir o peso da aeronave, aumentar sua aerodinâmica, reduzir seu consumo de energia e maximizar a eficiência das células fotovoltaicas.
Embora esses aviões possam operar sem uma fonte de energia externa, seu desenvolvimento, fabricação e manutenção dependem de combustíveis fósseis. Além disso, o fraco desempenho em termos de carga útil e velocidade dos aviões solares torna as aplicações práticas improváveis no futuro próximo.
- Estrutura e materiais : Solar Impulse é construído em torno de um esqueleto em material composto ( fibra de carbono e sanduíche de favo de mel ). A superfície inferior das asas é revestida com um filme flexível e a superfície superior é coberta com células solares SunPower encapsuladas .
- Sistema de propulsão : Sob as asas são fixadas quatro nacelas, cada uma contendo um motor elétrico projetado pela empresa ETEL, uma bateria de 70 acumuladores, um sistema de gerenciamento de carga / descarga ( BMS ) e temperatura. O isolamento térmico foi projetado para conservar o calor produzido pelas baterias e garantir seu funcionamento apesar das temperaturas em torno de −40 ° C encontradas a 8.500 m . Cada motor tem uma potência máxima de 7,35 kW ( 10 HP ). As hélices de duas pás, de 3,50 m de diâmetro, giram a uma velocidade de 200 a 400 rpm .
- Energia solar : As 17.248 células fotovoltaicas de silício monocristalino são ultrafinas (166 µm ) . Eles foram selecionados por sua proporção ideal peso / rendimento. A energia nas baterias e a energia armazenada no ganho de altitude duram até o nascer do sol e permitem que o avião continue sua missão.
- Capacidade de armazenamento : Com densidade energética de 200 Wh / kg em 2012 (260 em 2015), as baterias necessárias para voo noturno pesam 400 kg (mais de um quarto do peso total da aeronave). Este parâmetro requer a redução drástica da massa do resto da aeronave, otimizando toda a cadeia de energia e maximizando a eficiência aerodinâmica por meio de uma relação de aspecto elevada e um perfil de asa projetado para baixas velocidades.
- Autonomia : A autonomia de vôo da aeronave Solar Impulse é teoricamente perpétua. No entanto, é restringido por seu piloto: necessidade de transportar alimentos (água, alimentos) oxigênio para respirar nas altitudes mais elevadas, e o acúmulo de fadiga (5 dias de vôo) enquanto uma inclinação de 5 ° da atitude do avião corre o risco de sua queda . Também é limitado pelo clima: Solar Impulse deve evitar nuvens, chuva e turbulência tanto quanto possível, e sua baixa velocidade de 62 km / h não o permite lutar contra um vento contrário. Condições meteorológicas especiais são, portanto, necessárias.
- Pilotagem : Nenhum avião solar com piloto a bordo conseguiu passar uma noite em vôo e, na ausência de piloto automático , o funcionamento do aparelho exige grande vigilância por parte do piloto. O protótipo não pode fazer uma curva com inclinação superior a 5 °, devido à sua grande envergadura e baixa velocidade. Se fosse esse o caso, o dossel poderia parar e a situação seria irrecuperável. André Borschberg especifica que “não pode voar como um avião tradicional, nem como um planador e é difícil de manobrar”. O avião deve evitar nuvens, chuva e turbulência o máximo possível, e sua baixa velocidade de 62 km / h não permite lutar contra um vento médio.
Solar Impulse 1 (HB-SIA)
O protótipo da primeira aeronave, HB-SIA, pesa 1.600 kg para uma envergadura de 63,4 m . Sem cabine pressurizada , sua missão é verificar as hipóteses de trabalho através da experiência, bem como validar a seleção de tecnologias e processos construtivos.
De coletores solares a hélices, a corrente de propulsão do Solar Impulse é otimizada para a maior eficiência possível. Seu projeto foi projetado para suportar as condições hostis às quais os materiais e o piloto são submetidos em grandes altitudes, integrando as restrições de peso com os requisitos de resistência.
| Cadastro | HB-SIA |
|---|---|
| Plano | Protótipo |
| Período | 63,40 m |
| Comprimento | 21,85 m |
| Altura | 6,40 m |
| Massa | 1.600 kg |
| Motorização | 4 motores elétricos de 10 hp cada |
| Células fotovoltaicas (número) | 11 628: (10 748 na asa, 880 no estabilizador horizontal)
|
| Velocidade média | 70 km / h |
| Teto | 8.500 m (altitude máxima de 12.000 m ou 39.000 pés) |
| Data de apresentação pública | 26 de junho de 2009 |
Solar Impulse 2 (HB-SIB)
A partir de 2012 , a produção de uma segunda aeronave, com registro HB-SIB. Este último não tem cabine pressurizada, mas os pilotos poderão deitar-se completamente e realizar missões de longa duração, travessias ininterruptas de um continente e do Oceano Atlântico.
A aeronave, batizada de SI2 e registrada HB-SIB, retoma as características do protótipo, com dimensões um pouco maiores, e permanece monoposto, e não biplace, como antes se imaginava.
| Cadastro | HB-SIB |
|---|---|
| Plano | Versão definitiva |
| Período | 72,30 m |
| Comprimento | 22,40 m |
| Altura | 6,37 m |
| Massa | 2.300 kg |
| Motorização | 4 motores elétricos de 17,5 cv cada |
| Células fotovoltaicas (número) | 17 248:
|
| Velocidade de decolagem: | 35 km / h |
| Velocidade de cruzeiro : | 90 km / h durante o dia, 60 km / h à noite |
| Teto | 9.000 m |
| Data de apresentação pública | 2 de junho de 2014 |
Etapas do projeto
- 1999: Primeiros pensamentos de Bertrand Piccard sobre o projeto Solar Impulse.
- 2003: encontro com André Borschberg , um dos dois pilotos, e Éric Freymond, diretor da Semper Gestion (in) e primeiro investidor do projeto; estudo de viabilidade na Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) e anúncio do desafio, nomeadamente em todo o mundo utilizando a energia solar em 2009.
- 2004-2006: desenvolvimento do conceito.
- 2007-2008: projeto e fabricação do protótipo registrado HB-SIA (Hotel Bravo Sierra India Alpha, HB referindo-se ao prefixo de registro aeronáutico da Suíça , e as letras SI correspondem à abreviatura de Solar Impulse ).
- 26 de junho de 2009 : apresentação do primeiro protótipo do Solar Impulse HB-SIA em Dübendorf.
- 7 de abril de 2010 : primeiro vôo de teste de 87 min no aeródromo militar de Payerne .
- de 7 a 8 de julho de 2010 : primeiro vôo de 26 h 9 min sem interrupção (velocidade média de 23 nós, altitude máxima de 28.000 pés), incluindo uma noite inteira.
- 13 de maio de 2011 : primeiro voo internacional do HB-SIA entre o aeródromo militar de Payerne (Suíça) e o aeroporto de Bruxelas (Bélgica). Pilotado por André Borschberg, o avião percorreu 630 km durante 13 horas, a uma velocidade média de cerca de 50 km / he a uma altitude de cerca de 12.000 pés.
- 14 de junho de 2011 : convidado para o Salão Internacional da Aeronáutica e do Espaço Paris-Le Bourget , o Solar Impulse ingressou no aeroporto Paris-Le Bourget , tendo previamente carregado as suas baterias com energia industrial belga. Pilotado por André Borschberg, o avião decolou de Bruxelas para 5 pm 5 . Após um voo de 16 h 5 min , o avião pousou no aeroporto de Le Bourget às 21 h 15 .
- 2012-2013: construção do segundo protótipo Solar Impulse 2 com registro HB-SIB (Hotel Bravo Sierra India Bravo).
- De 21 a 24 de fevereiro de 2012, André Borschberg realiza um vôo de 72 horas em um simulador em grande escala para se preparar para a turnê mundial.
- 25 de maio de 2012 : André Borschberg, a bordo do Solar Impulse 1 HB-SIA, conecta Payerne a Madrid-Barajas em 17 h 3 min .
- 5 de junho de 2012 : Bertrand Piccard continua a Rabat , onde ele pousa no aeroporto de Rabat-Salé depois de um 18 h 30 min vôo.
- 21 de junho de 2012 : depois de uma primeira tentativa (13 de junho de 2012), André Borschberg chegou finalmente ao destino final desta missão, o aeroporto de Ouarzazate , onde foi inaugurada a central solar Noor desenvolvida pela Agência Marroquina de Energia Solar (MASEN).
- 3 de maio de 2013 : Bertrand Piccard completa a primeira etapa da missão Across America , um vôo de dezoito horas de São Francisco para Phoenix.
- 6 de julho de 2013 : Solar Impulse 1 (HB-SIA) completa a última etapa da travessia dos Estados Unidos de oeste a leste, Washington - Nova York. É também o último vôo do impulso Solar 1 (HB-SIA), que se aposentou a partir desse dia; será desmontado e repatriado por avião de carga na Suíça para Dubendorf. Solar Impulse (HB-SIA), portanto, tem mais de 400 horas de vôo em seu crédito.
- 8 de dezembro de 2013 : André Borschberg , o piloto Solar Impulse , cai com seu helicóptero Robinson R44 na geleira Brenay (in) em Arolla , no Val d'Hérens ( Valais , Suíça). Ele escapou milagrosamente ileso.
- 2014: a primeira aeronave Solar Impulse 1 (HB-SIA) é colocada à venda, o patrocinador Solvay compra.
- 31 de março de 2015 : Solar Impulse 1 (HB-SIA) é exibido na Cidade da Ciência e Indústria em Paris.
- 8 de fevereiro de 2014 : Solar Impulse 2 (HB-SIB) é entregue em peças de reposição por caminhão para o aeródromo de Payerne; O primeiro comboio chega a 4 da tarde no hangar.
- 9 de abril de 2014 : a apresentação oficial do segundo protótipo Solar Impulse 2 (HB-SIB) ocorre no aeródromo militar de Payerne, na Suíça.
- 2 de junho de 2014 : Solar Impulse 2 realiza seu primeiro vôo de teste na base militar de Payerne, na Suíça; o piloto é Markus Scherdel, um piloto de testes alemão, que fez os primeiros voos do Solar Impulse 1 (HB-SIA).
- 1 r nov 2014 : Solar Impulse 2 decola às 16 h 11, depois de esperar por névoa na planície de se dissipa broye. Bertrand Piccard está no comando pela segunda vez; uma hora depois, ele está de volta porque a névoa se acomoda na base aérea de Payerne. Cerca de vinte pessoas estão presentes no monte adjacente à pista .
Realização da Volta ao Mundo
Detalhes:
- 9 de março/julho de 2015 : tentativa de viagem ao redor do mundo em vários estágios do Solar Impulse 2 decolando e pousando de Abu Dhabi após uma viagem de volta ao mundo, planejando realizá-la em cerca de cinco meses, incluindo 25 dias de vôo efetivo.
- 3 de julho de 2015 : interrupção da missão devido a uma falha nas baterias.
- 21 de abril de 2016 : após ficar imobilizado por oito meses no Havaí, o avião retoma sua volta ao mundo para chegar à costa oeste dos Estados Unidos.
- 24 de abril de 2016 : Solar Impulse 2 dobraram atravessou o Pacífico e pousou na base aérea Moffett , ao sul de San Francisco, Califórnia, pouco antes da meia-noite, hora local ( 7 pm 0 GMT ), três dias após o seu lançamento quinta-feira em 'Hawaii.
- 3 de maio de 2016 : Solar Impulse 2 atingiu seu primeiro estágio americano. Ele voa sobre a Califórnia de norte a sul, enredando-se a mais de 22.600 pés (6.899 metros) acima da vila histórica de Pioneertown , um importante local de filmagem do oeste, na década de 1940 , antes de chegar a Phoenix, Arizona.).
- 23 de junho de 2016 : ao final de uma viagem de 6.272 quilômetros sobre o Oceano Atlântico, a aeronave Solar Impulse 2 pousou na quinta-feira23 de junho em Sevilha, no sul da Espanha.
- De 11 a 13 de julho : André Borschberg voa de Sevilha ao Cairo, sobrevoando as pirâmides antes de pousar.
- finalmente, o 24 de julho de 2016 : Bertrand Piccard decola do Cairo para a última etapa. Ele pousou em Abu Dhabi em26 de julhopara 0 h 5 UTC ( 4 horas 5 em Abu Dhabi), completando assim a primeira rodada do Mundial em aviões alimentado apenas por energia solar.
Outros projetos
- Solar Impulse 3 é um projeto que pode assumir a forma de uma viagem ao redor do mundo, desta vez sem escalas, ou com duas pessoas a bordo em vez de uma.
- Solar Ship é um avião de carga cujas asas são infladas com hélio e está em construção. Alimentado por energia solar como o Solar Impulse , ele seria capaz de transportar 10 toneladas de carga e se mover a uma velocidade de 100 km / h . Em última análise, poderia ser usado em particular no setor de ajuda humanitária.
- SolarStratos é o projeto de um avião solar de dois lugares que pretende bater um recorde de altitude, a mais de 25.000 m, nunca alcançado com um avião de propulsão convencional.
Notas e referências
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- " Solar energy after Fukushima, the new deal (Medicilline 2011), Louis Boisgibault " , em Les Échos ,28 de junho de 2012.
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- Livro de Robert Kandel (em) " Virando a Maré nas Mudanças Climáticas " .
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- Envergadura comparável à do Airbus A340 -500.
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Veja também
Bibliografia
- (fr + de + en) Bertrand Piccard et al. , Solar Impulse HB-SIA , Lausanne, Éditions Favre SA,2010, 173 pág. ( ISBN 978-2-8289-1198-0 , OCLC 905643449 ).
- Louis Boisgibault , Solar energy after Fukushima: the new deal , Paris, Medicilline, coll. "As chaves para a energia" ( n o 1),2011, 1 r ed. , 154 p. ( ISBN 978-2-915220-37-7 , OCLC 848043992 ).
- André Borschberg e Bertrand Piccard, Objectif Soleil: the Solar Impulse adventure , Paris, Stock ,22 de fevereiro de 2017, 356 p. ( ISBN 978-2-234-08083-6 ).