AVIÓN SOLAR IMPULSE
Por Greciano
En este breve articulo, conoceréis este avión prototipo tripulado e impulsado tan solo con energía solar con el que los aventureros suizos Bertran Piccard y André Borschberg pretenden dar la vuelta a nuestro querido planeta Tierra sin escalas, si, si, también volará durante la noche.
Este proyecto se inició en el año 2005 y en síntesis reúne las siguientes características: Tiene una envergadura alar de 63,40 m., una longitud de 21,85 m., y una altura de 6,40 m., con un peso estimado de 1.600 Kgs., está dotado de cuatro motores eléctricos de 10 CV, sobre sus alas y el estabilizador lleva incrustadas 12.508 caldas fotovoltaicas para la captación de la energía solar, pudiendo alcanzar una velocidad de crucero de 70 K/h y volar a una altitud recomendada de 8.500 metros, se estima que el coste aproximado estará por encima de los 90 millones de dólares y se espera poder realizar el vuelo final en el segundo semestre del año 2011.
Dos motores ubicados en la cola ayudarán al despegue sin asistencia y a su vez cargarán las pilas de almacenaje de energía eléctrica.
Este proyecto está financiado totalmente por empresas privadas como Salvay, Omega S.A., Deutsche Banck, Altran y Swisscom y cuenta además con el apoyo y asesoramiento de la Agencia Espacial Europea (E.S.A.) y la empresa aeronáutica Dassault. Como ya se pueden imaginar en esta empresa existen multitud de retos a lograr, aeroespacial, energéticos, tecnológicos, ecológicos y humanos y por supuesto todos los descubrimientos y logros que se alcancen tendrán a posteriori su empleo en la industria en general.
Después de tres años de concienzudo trabajo en todas las áreas, el prototipo quedó finalizado en 2008, y durante el 2009 se han realizado diferentes pruebas de vuelo, incluidos los nocturnos y de varios días y se espera esté totalmente a punto para su prueba final en el 2011, momento en que se dará la vuelta al mundo sin escalas situándose entre los 10º y 30 grados al norte del Ecuador para aprovechar mejor los rayos solares y las corrientes de aire.
Desde el inicio del proyectó se han reducido considerablemente los pesos en los elementos fotovoltaicos y baterías, por cuyo motivo se podrá albergar un tercer tripulante, en este caso el director del programa de desarrollo sostenible Brian Jones.
Es precisamente la cuestión energética la que condiciona el conjunto del proyecto, desde las dimensiones de la estructura hasta los límites extremos de masa. A mediodía, cada m2 de superficie terrestre recibe el equivalente a 1.000 vatios, es decir, 1,3 CV de potencia luminosa. Distribuida en 24 horas, la energía del sol sólo proporciona un promedio de 250 W/m2. Con 200 m2 de células fotovoltaicas y 12% de rendimiento total de la cadena de propulsión, la potencia promedio generada por los motores del avión no pasa de los 8 CV ó 6 KW. Se trata aproximadamente de la que disponían los hermanos Wright en 1903 cuando efectuaron el primer vuelo a motor. Es con esta energía, optimizada desde el panel solar hasta la hélice gracias al trabajo de todo un equipo, con la que Solar Impulse pretende volar día y noche sin combustible.
Se eligieron 12.508 células fotovoltaicas de silicio monocristalino por su capacidad para combinar ligereza y rendimiento. Su eficacia aún habría podido mejorarse utilizándose paneles solares similares a los utilizados en el espacio, si bien su peso habría sido demasiado grande, agravando los movimientos del avión especialmente en sus vuelos nocturnos. Las baterías de almacenamiento energético de litio polimero fue uno de las mayores handicaps a superar por su peso que constituía casi un cuarto del peso de la aeronave, pero las investigaciones llevadas a cabo lograron armonizar toda la cadena energética y a maximizar el rendimiento aerodinámico mediante un gran alargamiento y un perfil de ala diseñado para velocidades bajas.
La estructura del avión ha sido construida con materiales elaborados con fibra de carbono y nidos de abejas ensamblados en sándwich. El intradós del ala está recubierto de una película flexible y el extradós posee un revestimiento de células solares encapsuladas. 120 nervaduras de fibras de carbono dispuestas cada 50 cm perfilan ambas capas para dar al conjunto forma aerodinámica. El diseño del aislamiento térmico se ha concebido de tal manera que conserve el calor desprendido por las baterías y sea utilizado cuando funcione a bajas temperaturas dada su altitud de vuelo.
El sistema informático de a bordo recibe, controla y analiza infinidad de datos de los que deduce las ordenes de auxilio al vuelo para los pilotos, a la vez también son transmitidos a base en tierra que con mayor capacidad operativa suministra a los motores datos sobre la potencia optima a utilizar en función de los porcentajes de carga de sus baterías, así el avión es capaz de corregir y minimizar su propio consumo.
Ahora tan sólo nos queda esperar a que en el 2011 se lleve a cabo el vuelo final donde se pondrán a prueba los trabajos de mas de 150 científicos que están participando en este prototipo, que será el inicio de vuelos tripulados con pasajeros totalmente libres de contaminación.
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