К Солнцу

ВверхС воздухоплаванием у Швейцарии особые отношения. Именно здесь родился изобретатель стратостата Огюст Пикар. В 1931 году он совершил первый полет на своем изобретении в верхние слои атмосферы, поднявшись на 15 километров над немецким городом Аугсбургом. Воздухоплавателем был и его сын Жак, а в 2015—2016 году внук Бертран облетел земной шар, но теперь уже не на воздушном шаре, а на самолете на солнечных батареях Solar Impulse. Интересно, что у этого проекта есть «побратим». Это тоже самолет на солнечных батареях, тоже швейцарский, и даже название у него похожее — SolarStratos. Оба проекта, по словам главного пилота SolarStratos Рафаэля Домжана, дружат и сотрудничают — но это разные команды с разными целями.Рафаэль Домжан — не только пилот, но и один из основателей фонда SolarPlanet, финансирующего исследования в области возобновляемой энергии и энергоэффективности. Для популяризации идей новой энергетики фонд устраивает «экоприключения». Например, в 2012 году состоялось кругосветное путешествие на лодке, моторы которой питались энергией, полученной от солнечных батарей. Теперь у команды проекта новая задача — впервые в истории отправить пилотируемый самолет на солнечных батареях в стратосферу, на высоту 25 километров — туда, где уже видны звезды и кривизна поверхности Земли. SolarStratos, как и Solar Impulse — самолет, движущийся за счет электромотора, который работает исключительно за счет солнечной энергии. Он собирает ее солнечными панелями общей площадью 22 квадратных метра, расположенных на крыльях, и запасает в литий-ионном аккумулятора мощностью 20 киловатт-час (мощность электроплиты, для сравнения, достигает 8 киловатт-час). Длина самолета — 8,5 метра, а весит он всего 450 килограмм. Solar Impulse, к примеру, весит 2,3 тонны. SolarStratos, как и Solar Impulse — самолет, движущийся за счет электромотора, который работает исключительно за счет солнечной энергии. Он собирает ее солнечными панелями общей площадью 22 квадратных метра, расположенных на крыльях, и запасает в литий-ионном аккумулятора мощностью 20 киловатт-час (мощность электроплиты, для сравнения, достигает 8 киловатт-час). Длина самолета — 8,5 метра, а весит он всего 450 килограмм. Solar Impulse, к примеру, весит 2,3 тонны. Панели «Стратоса» достигают рекордной на сегодняшний день эффективности в 24,6%. Мотор раскручивает пропеллеры — они придают самолету ускорение и помогают набрать высоту. Электродвигатель не такой мощный, как дизельный, и самолет не сможет быстро взлететь на большую высоту, как это делают обычные самолеты. Также он не сможет и быстро спуститься. Первый испытательный полет SolarStratos состоялся в Швейцарии 5 мая 2017 года: самолет поднялся в воздух над городом Пайерн. Правда, максимальная высота составила всего 300 метров, и самолет летел на ней всего шесть минут. По словам Домжана, сейчас команда проекта в процессе тестирования — неизвестно даже, способен ли самолет в принципе набрать предполагаемую высоту. Для сравнения, максимальная высота полета его «побратима» Solar Impulse — 12 километров, но Бертран Пикар не поднимаялся выше 9,5 километров и держался на несколько сотен метров ниже высоты полета коммерческих авиалайнеров. Поэтому пока подъем в стратосферу на электросамолете выглядит как настоящая авантюра. Как будет проходить полетРафаэль Домжан со вторым пилотом намерены долететь до верхней границы нижнего слоя стратосферы с трех попыток: в 2018 году подняться на 10 километров, в 2019 — на 16−17 километров, и, наконец, в 2020—2021 году — подняться на рекордную 25-километровую высоту.Ожидается, что полет будет длиться около 6 часов: 3 часа самолет будет медленно подниматься по широкой спирали, около 13 минут пробудет на предельной высоте и следующие три часа будет так же медленно спускаться.По словам пилота, самолет взлетит на энергии, запасенной в аккумуляторах, и пилоты постараются как можно раньше задействовать солнечную энергию от солнца уже в процессе полета. Медленное снижение также нужно в том числе для того, чтобы продолжать подзаряжать батареи от солнца. Ставится задача вернуться с тем же количеством энергии в аккумуляторах, с каким взлетали. Нюанс в том, что кабина SolarStratos неотапливаемая и негерметичная — иначе она существенно утяжелила бы самолет. Недостаток кислорода сказывается на организме уже на высоте свыше 3 тысяч метров, а так называемая «летальная зона» — высота, пребывание выше которой принято считать гибельным (по крайней мере для альпинистов) — начинается на высоте 8 тыс. километров. Так что фактически несколько часов пилоты будут находиться в неприспособленных для жизни условиях. Поэтому главная надежда швейцарских воздухоплавателей — на теплые, прочные и герметичные скафандры, которые для них делают в России, на предприятии «Звезда» имени Г. И. Северинова — том самом, которое когда-то создало скафандры для Юрия Гагарина и первого космонавта в открытом космосе Алексея Леонова.Именно Леонов, по словам генерального директор «Звезды» Сергея Позднякова, и познакомил его со швейцарским проектом. — Ко мне подошел Леонов и сказал, что вот есть такая команда, которой он помогает и которая ему импонирует, и предложил поучаствовать в этой затее. После этого состоялась встреча, из которой мы поняли, что это непростая задача — надо не только пребывание в космосе устроить, но и уложиться по весу, а космонавту — похудеть на 5−6 килограммов, — рассказывает Поздняков. Имею скафандр — готов путешествовать«Звезда» — разработчик систем жизнеобеспечения высотных полётов и космических исследований, средств спасения при авариях и систем дозаправки самолётов топливом в полёте. По словам Позднякова, предприятие в проекте SolarStratos преследует не коммерческие, а исследовательские цели.Скафандры для швейцарских воздухоплавателей разработали на базе спасательного скафандра для космонавтов, которые используются сейчас: .— Космонавты используют его на так называемых опасных участках полета, когда возможна разгерметизация капсулы — взлет, посадка, стыковка, — говорит Поздняков, — принципиальная разница в том, что эти скафандры рассчитаны на достаточно недолгое пребывание в негерметичной кабине — до двух часов. Они сделаны по так называемой вентиляционной схеме, когда подается кислород, углекислый газ выводится и так далее. А вообще, когда космонавт находится в скафандре, у него открыт шлем, перчатки сняты, потому что разгерметизация, как правило, не происходит мгновенно. Если пилот понимает, что давление падает, он закрывает шлем и надевает перчатки.По его словам, в скафандрах для SolarStratos система жизнеобеспечения другая — у них повышенные требования к герметичности, в них установлен специальный охладительный патрон и система вентиляции, обеспечивающая циркуляцию воздуха внутри скафандра, но не допускающая его выбросов наружу. Предполагается, что в таком защитном костюме пилот будет находиться около шести часов.— Таких скафандров несколько, и один из них подогнан специально под Рафаэля по размеру, но возможно, понадобятся какие-то доработки, потому что ключевое — проверки в реальной кабине самолета, которые до сих пор не сделаны. Это следующая стадия работ, которой надо заняться, — говорит Поздняков.Разработка экипировки пилота еще не закончена — на предприятии ждут от SolarStratos более подробных схем устройства самолета, чтобы сделать макет и проводить испытания на нем. Также идет подбор термоизолирущего слоя, чтобы человек на высоте не охлаждался, но и не нагревался, ведь, по сути, он будет в скафандре как в термосе. Также необходимо придумать, как сделать скафандр более гибким и удобно поместить его в самолет. Во имя экологииПо словам Рафаэля Домжана, цель SolarStratos, как и других проектов фонда, — показать перспективность солнечной энергетики и вдохновить мировое сообщество на дальнейшие исследования в области защиты окружающей среды и возобновляемой энергии. Но у использованных для электросамолета технологий найдется, возможно, и более практическое применение.— Опыт перелетов на солнечной энергии можно использовать не только для грузоперевозок на небольшие расстояния, но и для подпитки дронов, которые будут постоянно находиться на большой высоте и заменят телекоммуникационные спутники — это будет новый шаг в телекоммуникации, — говорит Домжан.В российской компании «Ротек», намеренной совместно с группой компаний «Ренова» отправить в облет вокруг Земли собственный самолет на солнечных батареях в 2020 году, также уверены в дальнейшем развитии технологий в этом направлении:— Нельзя сказать, что через 10 лет Airbus сделает самолет на 400 пассажиров, который будет летать на энергии Солнца, но перспективы у этого, конечно, есть, — говорит директор департамента по связям с общественностью «Ротэка» Денис Белозеров, — мы на своем самолете отработаем технологии — энергосиловые установки на солнечной энергии, — которые потом можно применять и для дронов, и для самолетов, на любом водном транспорте. Поле очень широкое. Дроны на солнечных батареях, по его словам, тоже перспективное направление развития: — Как сейчас происходит составление карт: с помощью фотосъемки со спутника. Если у вас между спутником и поверхностью лежат облака, то земли не будет видно. А беспилотник на солнечной энергии может спуститься ниже облаков и провести всю эту съемку. Мониторинг больших лесных массивов от пожара, мониторинг трубопроводов, а у нас, мне кажется самая большая в мире система трубопроводов — и газовых и нефтяных… Сложнее сказать, где это не нужно, — говорит Белозеров.По словам Рафаэля Домжана, в Европе немало людей критикует проекты SolarPlanet, считая, что его создатели призывают «вернуться назад в пещеры» ради сохранения окружающей среды от вредных выбросов традиционного горючего.— Но это не то, что мы хотим сделать, — говорит Домжан, — Мы хотим показать, что у нас есть технология, использующая энергию Солнца, энергия для изменений, а не для возврата в пещеры.