התרחקות מהמאזן בין המעלית לגרור מטוסים סולאריים

האתגר של טיסה סולארית-מעצמה

תעופה סולארית-מהפכה את אחת הדיסציפלינות ההנדסה התובעניות ביותר בתחום התעופה המודרנית.בניגוד למטוסים קונבנציונליים שמצטברים על דלקים פחמימנים בעלי אנרגיה המספקים בערך 12,000 וואט שעות לקילוגרם, מטוסים סולאריים חייבים לקצור את השמש באמצעות מערך פוטו-וולטאי, מה שממיר אותו ישירות לחשמל עבור הנעה.הבעיה המגדירה אינה רק איסוף אנרגיה סולארית, אלא גם שמירה על איזון מדויק בין ימים ספורים, בין אם הוא יכול לקבוע אם הוא לא רק מחזורי חשמל למספר חודשים או מספר חודשים, אפילו לא רק על פני השטח.

ההישגים של פרויקטים כמו Pathfinder של נאס"א, QinetiQ Zephyr, וסדרת השמש של אימפולסים הפכו את מה שהיה פעם תרגיל תיאורטי למציאות מעשית.פלטפורמות אלה מוכיחות כי טיסה ללא דלק אפשרית רק באמצעות תשומת לב קפדנית ליסודות אווירודינמיים.אתגר הליבה נשאר: כל החלטה עיצובית, מכנפיים ועד לכימיה, בסופו של דבר ניזונים חזרה למשוואה המוגברת.

עקרונות פיזיים: להרים, דרדר, וה-Rio That Matters

כדי להעריך את מגבלות העיצוב העומדות בפני מטוסים סולאריים, יש להבין את שני הכוחות המנוגדים ששולטים בכל טיסה אטמוספרית.(FLT:0LiftcioFLT:1) הוא הכוח העליון שנוצר כזרמים אוויריים מעל ומתחת לאגף, הנובע מהבדלים בלחץ המיוצרים על ידי הטורף והזווית של ההתקפה.

היחס של מעלית לגרור (L / D) הוא המדד המרכזי של יעילות אווירודינמיאלית. A גבוה L / D מציין כי המטוס יכול לייצר מעלית משמעותית תוך תיקון קטן יחסית. gliders אמנה להשיג באופן שגרתי יחסי L / D מעל 40, ומלחי תחרות מיוחדים מעל 60.עבור מטוס סולארי מופעל, למקסם יחס זה לא רק מטרה - הוא תנאי מוקדם לגרור אנרגיה מוגבלת חייב להיות מוגבל.

הבנת ה-Digital Breakdown

ניתן להסיק את ה-Digital in Solar Aircraft לשלוש קטגוריות עיקריות, כל אחת מהן דורשת אסטרטגיות מייגציה שונות:

• (FLT:0)Parasiticגרור 1FLT מקורם משטחים שאינם מרומם כגון הפתיחת, ציוד נחיתה, אנאנטנות ופערים פאנל.חלק זה בקנה מידה עם ריבוע המהירות ואת האזור רטוב של מסגרת האוויר.
• (FLT:0) לחנך את גרראלף 1 הוא תוצאה בלתי נמנעת של ייצור מעלית.הוא יורד ככל שהכנפיים גדלות והוא פרופורציונלי לכיכר המקדם המחולקים על ידי יחס הפן.
• (FLT:0 חיכוך גררFLT:1) תוצאות מן הניגודיות של האוויר אינטראקציה עם גסות פני השטח. זרימת Laminar להפחית את חיכוך העור עד 90% בהשוואה לזרימה סוערת, מה שהופך את איכות פני השטח פרמטר עיצוב קריטי.

מדוע מטוסים סולאריים-מעצמות חייבים לפעול בצוק איתן

מטוס טיפוסי של piston-engine יכול לתפקד עם L / D של 10-15 כי הדלק שלה נושא בערך 12,000 וואט שעות לקילוגרם. מטוסים סולאריים לפעול על תקציב כוח דק דרסטי.בגובה טיפוסי של קירור, שיא של קרינת השמש הוא קרוב ל-1,000 וואט למטר מרובע, אבל תאים פוטו-וולטאיים להמיר רק 20-25% מהחשמל תחת תנאים אידיאליים עבור צריכת חשמל, לאחר יעילות גבוהה יותר של מנועים, אפילו לכדי אלקטרוניקה, גם לכדי קיבולת גבוהה יותר של פחות ממטר.

האימפולס הסולארי 2 השיג L/D של כ 37, בדומה לגליצר בעל ביצועים גבוהים.זה נעשה אפשרי על ידי כנף של 72 מטר, כנפיים מעוצבות בקפידה, ומזג אוויר הוגן לחלוטין.הטוהר האירודינמי אפשר למטוס לחצות את האוקיינוס השקט במשך חמישה ימים ברציפות ולילים - הישג שהיה בלתי אפשרי ללא רמה זו של יעילות.

מחסור בתקציבים בפרט

הכוח הזמין למטוס סולארי בכל רגע נתון הוא פונקציה של אי-הוריות סולארית, אזור פאנל, יעילות המרה והפסדי המערכת.

• קרינת השמש בגובה השייט: 1,000 W/m2 בצהריים הסולארי, יורד ל-0 בלילה
• יעילות תא Photovoltaic: 22-25% עבור תאים מונוקריסטליים מודרניים
• יעילות מוטורית: 92-97% עבור מנועים ללא מכחול
• יעילות רבי מכר: 80-85% בתנאים התפעוליים אופטימליים
• אלקטרוניקה והפסדים מתפתלים: 5-10

הכוח הנקי שניתן להגיע למטר מרובע של שטח כנף עשוי להיות נמוך כמו 150-200 W/m2. עבור מטוס הדורש 5-10 קילוואט להפלגה, הזרוע חייבת להיות גדולה מספיק כדי לאסוף את האנרגיה הזו תוך כדי ייצור מספיק מרימה.זה בין איסוף אנרגיה וביצוע אווירודינמי הוא מה שעושה את עיצוב מטוסים סולאריים מאתגר במיוחד.

אדריכלות כנפיים: The Main Arena for Balancing Forces

האגף הוא המקום שבו ה-FLT העליון של ה-Switch מו"מ באופן אינטנסיבי ביותר.מטוסים סולאריים כמעט בכל העולם משתמשים בכנפיים עם AFLT:0 יחס היבט גבוה של ההרחבה 1 - היחס של ממוצע כורדי ממוצע.ארוך, כנפיים סלנדר לייצר פחות גרר מושרה למעלה נתונה, כי ה-Htiptics המייצרים גרר מורם הם כאשר ההיקף הגדול יחסית לאזור זה מסביר את אותו זמן רב (RIR) ועיקרון ארוך (RIR) ו-זמנית) מדוע זה זמן רב יותר).

עם זאת, יחסי היבט גוברים נושאים עונשים. כנף ארוכה יותר דורש ספא חזק יותר כדי לעמוד בפני רגעים, הוספת משקל מבני.זה גם הופך גמיש יותר, העלאת הסיכון של אי-יציבות אווירית כגון פיזור ופלוטר. מעצבים חייבים למצוא את האופטימיום שבו אווירודינמיקה עולה על משקל מבני ומסה.

עיצוב אוויר-פוי ו-Laminar Flow Control

החלקה של הזרוע, או Airfoil, נבחר בקפידה לקדם זרימה של laminar מעל כמה שיותר של ה- אקורדים.לנדר זרימה מפחיתה את חיכוך העור על ידי עד 90% בהשוואה לזרימה סוערת מעל אותו פני השטח. , רבים של מטוסים סולאריים להשתמש בתחנות אוויריות מותאם אישית שנועדו לשמור על לחץ סולארי נוח על פני 50-60 הראשונים של כלורד, עיכוב מעבר זה לעתים קרובות קצר של תאים).

מספר ריינולדס על מטוסים סולאריים

מספר ריינולדס, המאפיין את היחס של כוחות אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-אי-מחדש למול כוחות ה-Facconus בזרם, הוא בדרך כלל נמוך למטוסים סולאריים הפועלים במהירויות איטיות ובגבהים בינוניים. מספר ריינולדס מתחת ל- 500,000 מקומות שהמטוסים במשטר שבו בועות לבנדר ומעבר מוקדם להפרעות טורחות הם אתגרים מתמידים.

• שמירה על זרימת laminar על חלק משמעותי של פני השטח העליון
• הימנעות משיקום לחץ פתאומי שעלול לגרום להפרדה
• מתן מספיק סומבר כדי לייצר חסכוניים במעלית
• צמצום רגעים של חתלתול כדי להפחית את הטרימר

אווירי קומפרס כגון FX 63-137 ונגזרותיה שימשו בהצלחה במטוסי השמש, אך עיצובים מודרניים מסתמכים יותר ויותר על אופטימיזציה חישובית כדי להתאים את הפצת הלחץ לתנאי טיסה ספציפיים.

ניכוי דרג מעבר לאגף

בעוד שהאגף תורם את רוב גרר, אלמנטים אחרים של חיל האוויר לא ניתן להתעלם.המזג, הגמגום, וכל מטען חיצוני להוסיף גרר קצבי.המתכננים של מטוסים סולאריים מקיפים לעבר תצורת חלל מעופפת או בצורת פוד-ווז כדי למזער את הפערים הרציפים ישירות על פני השטח - כאשר הנוכחי - הוא קפסולת לחץ מינימלי; גרסאות לא מאוישות לחלוטין של השמש הוא מבטל את התאים הגמדומים במיוחד.

אמצעים נוספים להפחתה כוללים ציוד נחיתה פריך (Solar Impulse השתמש בציוד בסגנון אופניים יחיד כי קפל פלוש לתוך הפתיל), כבלים מעוקלים פנימיים, ואנטנות פלוש.מערכת ההנעה ממוטב גם עבור הגדרות כוח נמוכות, באמצעות מדפדנות גדולות, דחף מסובך לאט למזער הפסדים מושרה במנועים חשמליים להשיג עצמם effatives, אבל צריך להוסיף אלמנטים כפולים שלהם.

מקור: Minimal Power Loss

המדחף מייצג מקור משמעותי של אובדן כוח ואובדן כוח במטוסי השמש.דוחים מהירים מאוד המיועדים למנועי הבעירה מתאימים במידה רבה לתנודות הכוח הנמוכות ולמהירויות איטיות של פלטפורמות סולאריות. במקום זאת, מעצבים משתמשים בדחפים גדולים של מדמ"מים עם טעינת דיסק נמוך - 2-4 מטרים באופן זמני בהגעה ל-200–400 RPM. אלה משיגים יעילות גבוהה של 85-8% במהירויות נמוכות של כוח נמוך של כוח, או ירידה של פחות מצטמצם.

תפקיד המשקל ב- Lift-Drag Equation

משקל ישירות קובע את המעלית הנדרשת בכל מהירות נתונה.בטיסה ברמת קבועה, המעלית חייבת בדיוק משקל שווה. מטוס כבד חייב לעוף מהר יותר (לגדל גרור) או לפעול בזווית גבוהה יותר של התקפה (גם גרר מושרה מוגברת) כל קילוגרם הציל להפחית את הכוח הדרוש כדי להישאר באוויר, אשר בתורו מאפשר כנף קטנה יותר או נמוכה יותר של מטוסים סולאריים לדחוף משקולות עד קיצוני: עם כריכים מורכבים, עם תאים מטבוליים, מסולקים מסולקים, מסולקים, מסולקים, מסולקים מסולקים, ולהפחית את רמת סולריים, מסולקים, מסולקים ומפחיתים, מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים, מסולקים, מסולקים, מסולקים מסולקים, מנפחים, מנפחים, ולהפחית את יכולת סוללה קטנה יותר, מסולקים מנפחים, מנפחים, מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים מנפחים, ולהפחית את יכולת סוללה קטנה יותר, מסוליקים, מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים מסולקים מסוליקים, מסוליקים, מסולקים מסולקים מסוליקים, ולהפחית

משקל סוללה הוא אולי הדילמה המשמעותית ביותר.עבור ניתוח יומיומי מתמשך, המטוס חייב לאחסן מספיק אנרגיה עבור השעות האפלות. סוללות ליתיום-יון מציע בערך 200-250 Wh / ק"ג ברמת החבילה, אבל הם עדיין אחראים לשבריר גדולה של מסה הכוללת.בסוללות סולריות 2, סוללות היוו כרבע מ-2,300 ק"ג לקחת מסה.

טכניקת אופטימיזציה של משקל סטרקטיבית

העיצוב המבני של מטוסים סולאריים מעסיק מספר טכניקות מתקדמות כדי למזער את המשקל תוך שמירה על כוח:

• (ב) ,0) ,andwich מורכב מ-FLT:1, עם עור פחמן-פיבר ו Nomex או ליבות קצף לספק נוקשות גבוהה במשקל מינימלי, חיוני עבור כנפיים ארוכות, מחוספסות.
• (FLT:0) הקצאת ספארי מבוזר 1FLT: באמצעות ניתוח אלמנט סופי מתמקד בחומר שבו רגעים מכווצים הם גבוהים ביותר, בדרך כלל בשורש הזרוע.
• (ב) תאים סולאריים משולבים:0) משולב תאים סולאריים משולבים, אשר משמשים גם גנרטורים כוח ואת פני אווירודינמיקה לחסל מבנה אדום.
• מבנה משני (FLT:0) של פימלין 1 (FLT:1) עם פחות צלעות ומלחינים מאשר כלי טיס קונבנציונליים, המסתמך על העור עצמו על עומס הנושא את עצמו.

טכניקות אלה מאפשרות למטוס סולארי להשיג שבריריות משקל ריקות מתחת 30% ממסת ההמראה המקסימלית, בהשוואה ל-50 עד 60% עבור מטוסים קונבנציונליים של התעופה.

ניהול אנרגיה כממד השלישי של איזון

הגומלין האירודינמי בין המעלית לגרור לא ניתן להפריד ממערכת האנרגיה של המטוס במהלך אור היום, מערך השמש חייב לכפות את המנוע בעת טעינה במקביל סוללות עבור טיסה בשעות הלילה.זה לעתים קרובות אומר עודף חשמל סביב הצהריים השמש וגירעון בשלב מוקדם בבוקר ובצהריים מאוחר יותר.כדי לנהל את זה, פרופילי טיסה להשתמש FLT:0potential Energy בנקאות אנרגיה בנקאות בנקאות: מטפסים לגובה של אנרגיה גבוהה יותר, כמו גם בטווח הארוך, כדי לטבול אנרגיה גבוהה יותר, כמו גם בטווח הארוך, כדי לנפח גבוה יותר, כדי לטמפרטורה גבוהה יותר, כמו גם בטווח גבוה יותר, כדי לטמפרטורה גבוהה יותר, כמו גם בטווח הארוך, כמו גם בטווח הארוך, כדי לטמפרטורה גבוהה יותר של אנרגיה.

אסטרטגיה זו שימשה מפורסם במהלך הצטברות השמש של השמש.עד היום, המטוס טיפס בערך 8,500 מטרים; בלילה, גלימה הדרגתית של 1,500 מטרים סיפק מספיק אנרגיה עד זריחת השמש מערכות בקרת טיסה כל הזמן להתאים את מהירות האוויר ואת הגישה עבור אופטימלי L / D כמצב של מטען ו זוויות סולאריות להשתנות בזמן אמת.

מצב טיסה אוטונומית

ההיקף הקדוש של תכנון מטוסים סולארי הוא להשיג ההרחבה:0 Energy-neutral Flight ConditioncioFLT:1 על מחזור מלא של אור יום, כלומר האנרגיה הכוללת הננקטת בשעות היום שווה או עולה על האנרגיה הכוללת הנצרכים מעל 24 שעות.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר ⁇ panel הוא יעילות פאנל, A panel הוא שטח פאנל, I(t) הוא קרינת השמש לאורך זמן, ו P required (t) הוא הכוח המיידי הנדרש לטיסה.עבור מטוסים הפועלים ליד הסולנית בסוללות קוידור בסוללות אוויריות קומות, תקופת היום היא בערך 12 שעות, אבל האנרגיה הניתוקבת היא מרוכזת בתוך חלון של 6-8 שעות ביממה, הדורשת אנרגיה נשגבת יותר ויותר.

מטוסים סולאריים אמיתיים ומופע האירודינמיקה שלהם

כמה פלטפורמות אייקוניות ממחישות את עקרונות אלה.ה-FLT:0 [Solar Impulse 2Felove:1, עם 72.3 מטר כנפיים שטח ו 17,000 תאים סולאריים, הוכיחו כי טיסה גלובלית פיילוט הוא בלתי אפשרי.ה-D של כ 37 הגיע כנפיים דמויות glider ופתיחת נקייה יותר.

חלוצים קודמים כמו ה-FLT:0 NASA Path Finder ו-HeliossFLT:1 סיפקו נתונים יסודיים. Helios הגיע לגובה שיא של 96,863 רגל (29,524 מטר) ב-2001 לחלוטין על כוח השמש.בגובה זה, צפיפות האוויר היא כמה אחוזים של רמת הים, כך גרור דינמי הוא נמוך מאוד, אבל גם דור המעלית הוא מופחת על פני המטוס האמיתי של 25 מטרים, אך ורק על פני השטח העליון של המטוס היה גבוה יותר מגובה של המטוס היה גבוה יותר של המטוס, אך ורק על פני השטח של המטוס היה גבוה יותר של שטח גבוה יותר, 000 רגל, רק על פני השטח של המטוס, 000 גבוה יותר של פחמן גבוה יותר, רק על פני השטח, רק על פני השטח, 000 רגל גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, אך ורק על פני השטח, 000 רגל, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000.

ביצועים השוואתיים Metrics

Aircraft	Wingspan (m)	L/D	Maximum Endurance	Payload
Solar Impulse 2	72.3	~37	5 days (piloted)	One pilot + minimal gear
Airbus Zephyr 8	25	>30	64 days (unmanned)	~5 kg
NASA Helios	75	~30	~24 hours	~100 kg
Facebook Aquila	42	~28	~90 days (target)	~50 kg

עיצוב Spiral: Integrating Aerodynamics, Structure, and Solar Collection

מהנדסים מתמודדים עם "ספירלה עיצובית" שבה כל החלטה מזין בחזרה לאחרים. a כנפיים רחב יותר משפרת את L /D אבל מוסיף משקל ודורשת תאים סולאריים יותר - אשר עצמם מוסיפים משקל.יותר סוללות להאריך את סיבולת הלילה אבל גם להגדיל משקל, דורש אפילו כנפיים גדולות יותר.המטרה היא לאתר את יחס אופטימלי הגלובלי שבו מטען, סיבולת, ועלות דינמיקה של נוזל חישוב מודרני (CFD) ואופטימיזציה רב תחומית המאפשרת קבוצות הסתגלות אוויריות שונות, הסתגלות, הסתגלות, הסתגלות, הסתגלות, הסתגלות אווירית, הסתגלות, הסתגלות, הסתגלות, הסתגלות, תצורה של תצורה של מערכות אופטימתאים אופטימלית טוב יותר, הסתגלות, הסתגלות, תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של מזהמים, מזהמים, מזהמים, תצורה של למערכות תצורה של תצורה של מזהמים, תצורה של למערכות למערכות למערכות למערכות מזהמים, מזהמים, למערכות מזהמים, מזהמים, מזהמים, מזהמים, תצורה של תצורה של מזהמים, מזהמים, מזהמים, מזהמים אוויריים, תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של תצורה של מזהמים,

מושג מפתח הוא טווח טווח טווח טווח TERFLT:0 (מקסימום טווח תנאי מזג אוויר מקוצר:1 ). עבור מטוסים מונעים על ידי דחף, טווח מקסימלי מתרחש במהירות שבה L / D הוא ממקסם. עבור מטוסים סולאריים כי חייב ליישב ולא לכסות מרחק, מצב הסיבול הוא אפילו יותר קריטי: זה קורא לטוס במינימום כוח נדרש, אשר בדרך כלל מתרחשת במהירות מעט מתחת למהירות L / D אבל עדיין בתוך אזור של יעילות גבוהה מספיק כדי להבטיח סוללות.

טכניקות אופטימיזציה רב תחומיות

תכנון מטוסים סולארי מודרני משתמש מסגרות אופטימיזציה פורמליות אשר בו זמנית לשקול אווירודינמיקה, מבנים, מערכות אנרגיה וביצועי טיסה.כלים אלה מעסיקים אלגוריתמים מבוססי קידוד או אבולוציוניים כדי לחקור את הבורסות כגון:

• Wingspan מול מסה מבנית ויציבות אווירוליסטית
• יעילות תאים סולאריים מול עלויות ומשקל לכל אזור יחידה
• יכולת סוללה לעומת יעילות טעינה וניהול תרמי
• טווח הגובה מול ההשפעות של קרני השמש והדחיסות האוויריות הזמינות על L / D

האופטימיזציה בדרך כלל מתאחדת בעיצובים שבהם טעינת כנף נמוכה מאוד - לעתים קרובות מתחת 50 פא (5 ק"ג / m2) - בהשוואה ל-500-1,000 Pa עבור מטוסים קונבנציונליים.טעינה כנף נמוכה זו מאפשרת טיסה במהירות נמוכה מאוד, צמצום דרישות הכוח ומאפשרת ערכות סוללה קטנות יותר.

אתגרים עתידיים: לפרוץ גבולות נוכחיים

למרות הישגים יוצאי דופן, סוללות גדולות נשאר.FLT:0Energy אחסון צפיפות אחסון צפיפות 1ph הוא המגבלה הדוחפת ביותר.אפילו סוללות ליתיום הטוב ביותר הן כבדות יחסית לאנרגיה שהן מחזיקות, מחסינות מטען וסיבולה. סוללות מדינת סולידריות או מערכות היברידיות שמשתמשות בכוח סולארי לאלקטרויזת מים ותאים דלק יכול לספק שינוי בשלב בדחיסות, אך הן מציגות תרמית ויעילות ניהול.

(FLT:0) Weather resiliencementancementance (FLT:1) הוא אתגר נוסף.פלטפורמות בעלות יכולת גבוהה להימנע מרוב מזג האוויר, אך Takeoff ו-Hings-FLT) וחושף מבנים קלים ל-Gatests ולגלגל מטוס באורך 70 מטרים במשקל רק כמה מאות ק"ג דורש תנאים רגועים וטכניקות מיוחדות כגון שיגורים או קתות קרקעיות.

(FLT:0) scalingFLT:1 לשאת עומסים שימושיים כגון ממסרי טלקום או מכשירים מדעיים דורש כנפיים מוגברת ויכולת כוח. Scaling חוקים הם ללא סלחנות: הכפלת מימדים ליניאריים עולה על ידי גורם של ארבעה ונפח (ולכן משקל) על ידי גורם של שמונה אם בנייה מסורתית משמשת גם עיגולים מתקדמים, עוזר להפחית את העונש, אבל מאזן עדין יכול לגרור חומרים סולריים ולהפחית את פני השטח של קרינה אולטרה סגולה, הדורשים, גם על פני השטח.

המונחים: La Constraints

אנרגיית השמש הזמינה משתנה באופן דרמטי עם קווי הרוח והעונה.בקווי הרוח הגבוהים, חודשי החורף מציעים רק כמה שעות של אור שמש חלש, מה שהופך פעולה רציפה בלתי אפשרית ללא עתודות סוללות גדולות.באזורים אקווהטוריים, המפחידה עקבית יותר, אך האווירה עבה יותר, צמצום יעילות פאנלים.מעצבים חייבים לבחור הפעלת קווי רוחב ועונות זהירות, או לקבל את המטוס שלהם יהיה חלון תפעולי מוגבל של 1825 מעלות צלזיוס, אך גם מנקודות טמפרטורה גבוהות יותר, אך ורק מגובה אווירי אווירי, אך ורק מגובה אווירי, אך גם מגובהו של השמש הטמפרטורות גבוהות יותר, אך ורק מעל פני השמש הטמפרטורות גבוהות יותר, אך גם מעל לטמפרטורה של מעל לטמפרטורה של 1825 מעלות צלזיוס, אך ורק מעל פני השמש, אך גם מגובהו של מעל פני השמש הטמפרטורות גבוהות יותר, אך גם מגובהו של מעל פני השמש, אך בטווח הקצר, אך ורק מגובהו של מעל פני השמש, אך גם מגובהו של מעל לטמפרטורה של מעל לטמפרטורה מתוחכמות גבוהה יותר, מעל פני השמש, אך גם מגובהו של מעל פני השמש, מעל פני השמש, מעל פני השמש, מעל לטמפרטורה של 1825 ק"מפלקס, אך גם מגובהו

טכנולוגיות מתפתחות על Horizon

ההתכנסות של מספר חידושים מבטיחה לעצב מחדש את משוואה המרומזת של ה-FLT:0Perovskite תאים סולאריים FLT:1 מתקרבת ליעילות מעל 25% בהגדרות מעבדה, וניתן להדפיס על תת-קרקעיות גמישות וקלות משקל, המציעה מהירויות גבוהות יותר של אנרגיה עד משקל מאשר תאים סיליקון קונבנציונליים.

יישומים מרחיבים.פרויקט Aquila של פייסבוק ומיזם HAPS Mobile של SoftBank (בשיתוף פעולה עם AeroVironment) מייצג דחיפה רחבה יותר לשימוש במטוסים בלתי מאוישים המופעלים על ידי השמש כמגדלים תאים סטרטוספיריים, המספקים קישוריות לאינטרנט לאזורים מרוחקים. סוכנויות ניטור סביבתיות רואות ערך בפלטפורמות קבועות שיכולות לעקוב אחר שריפות בר, זיהום ימי, או גזי חממה אטמוספריים לחודשיים ללא נחיתה, כל המקרים הללו, ועלולים ישירות לרסן את יכולתה של גרור את יכולתה של גרור את יכולתה התפעולית.

מערכות אנרגיה חדשניות

אחד השדרה המבטיחה היא שילוב של מערכות אנרגיה רגנרטיביות שלוכדות ומנצלות אנרגיה שאחרת בזבזו.לדוגמה, מטוסים סולאריים פרוסים למשימות ארוכות טווח יכולים להשתמש במניעים שלהם כמו טורבינות רוח במהלך הירידה, לשחזר אנרגיה כי יהיה מתפזר כמו חום. בדומה, החום שנוצר על ידי אלקטרוניקה כוח במהלך שיא הטעינה יכול להיות מאוחסן תרמילי ומשמש כדי לשמור על טמפרטורה בשעות הלילה קרות, בעוד שמערכת סיבולת זו עשויה להגדיל את 10%, בעוד שברשותה, יכול להגדיל את רמת האנרגיה עשויה להגדיל את רמת הגמישות.

שמירה על שיווי משקל Delicate: A Systems Perspective

בסופו של דבר, האיזון בין המעלית לגרור במטוס סולארי אינו בעיה אווירודינמי מבודדת - זהו אתגר ברמה מערכות המשלב דינמיקות נוזליות, חומרים מדע, photovoltaics, אחסון אנרגיה, ובקרת טיסה.העיצובים המצליחים ביותר מתייחסים לכל מסגרת האוויר כמו ישות אנרגיה מאוחדת-אווירית, שבו כל משטח מייצר גם מעלית או עצירות או משמרות כוח.

עבור מהנדסים וצופים, הפלט המרכזי הוא כי להרים ולגרור אינם יריבים להיות מובסים, אלא שותפים להיות הרמוניים. כנף של מטוס סולארי חייב להיות גדול מספיק כדי לשאת פניות אנרגיה, אבל עדיין הסס מספיק כדי להחליק באוויר עם התנגדות מינימלית.זה חייב להיות אור מספיק כדי להרים סוללות, אך חזק מספיק כדי לשרוד מצבים סטריטופריים כל אחד הוא בדיוק ממעלה של משא ומתן סולארי אחד הוא בדיוק זה הוא עושה את זה של זמן התאוששות אלגנטית.

לקריאה נוספת על האווירודינמיקה של מטוסים סולאריים בעלי יכולת גבוהה, ראה (FLT:0 זה סקירת הטבע של טכנולוגיית HAPS FLT:1 ו-FLT:2 זה נייר על אופטימיזציה עיצוב אווירודינמית FLT 3:0 משאבים נוספים על טכנולוגיית סוללות עבור יישומי אווירופייס ניתן למצוא ב-FLT:4the U.S של מחלקת טכנולוגיות משרדי אנרגיה