Alfonz, Zenóbia2020. október 30., péntek
Tudomány

Az elektro-aeronautika térhódítása

National Geographic Magyarország

A 21. században felgyorsult  az árammal hajtott repülőszerkezetek fejlesztése a kőolaj-származék üzemanyagok drágulása és a környezet védelme miatt.

Solar Impulse  Fotó: aviationnews.eu

Napjainkban a kutatások négy fő területen folynak: fotovoltaikus, azaz napelemmel működők, (Solar Impulse), hagyományos és újfajta akkumulátorokkal repülők (Taurus G4), akkumulátorokat helyettesítő, de könnyű és jól kezelhető áramtároló anyagok kutatása (Cambridge crude), az áram lézersugárzással való feljuttatása a repülőszerkezethez.

A kutatásokhoz használatos elektroplánokra, e-robotokra, elektropterekre kivétel nélkül jellemző a nagyon könnyű műanyagszerkezet és a légcsavaros, vagy rotorlapátos hajtás.

Első alkalommal a svájci Solar Impulse nevű, 63,4 méter fesztávú, a szárny- és farokfelületét napelemekkel borított s négy kis villanymotoros légcsavarral hajtott gép, tervezőpilótájával 25 órát volt levegőben. Föltöltött akkumulátorokkal indultak, és napközben az áramot napelemekből pótolták.

A Solar Impulse 2011. május 13-án, a svájci Payerne-ből 08.40-kor indult és a rosszabb időjárási zónákat kerülgetve, 15 órás repülés után 23.49-kor szállt le a Brüsszel-Zaventem repülőtéren. Szakemberek dolgoznak azon, hogy a Solar Impulse-t a Föld körbelepülésére építsék át.

A napsütéstől és időjárástól nagyon függő napelemes repülés aligha lehet a rendszeres légiközlekedés eszköze, viszont a napelemek besegíthetnek a klasszikus akkumulátorok feltöltésében.

E-volo Fotó: zupdates.com

Az akkumulátorokkal való repülés eredményei először a kisméretű, könnyű, pilóta nélküli, táv- vagy önirányítós robotok (dronok, UAV-ok – unmanned air vehicle) repüléseiben mutatkoztak meg. A rotorokat, légcsavarokat forgató mini elektromotorokat a modern lithium-ion, vagy lithium-polimer akkumulátorok akár órákig is képesek árammal ellátni. Ilyen típusúakat elsősorban katonai célokra gyártottak, de manapság kapható rádióirányítású minihelikopter, amit a fiúcskák, vagy a papájuk kedvtelésből röptetnek.

Földközelben és csak percekig, de tervezőpilótájával már repülget a francia Solution elektrokopter is. Az efféle klasszikus helikopterek rotorlapátjainak bonyolult vezérlésének kiváltására találták ki a kvadrát (quad) vezérlést. Egy négyzet alakú, könnyű keret négy sarkában forog egy-egy kis villanymotor hajtotta légcsavar. Ha mindegyik rotort együtt gyorsítják emelkedik, ha lassítják süllyed. A már repülő, 16-motoros, e-volo nevű német quad elbírja a középpontjában ülő, a légcsavarokat forgató motorok fordulatát irányító pilótát is.

Az európai, egyszemélyes, akkumulátoros EADS Electro-Cri-Cri, műrepülésre is alkalmas törpegép 2007 óta sztárja a légi-bemutatóknak. Fotó: eads.com

Már tucatnyi, egy-, kétszemélyes, az akkumulátoráról táplált villanymotoros légcsavaros kis elektroplán vásárolható, amelyek iskolagépek sebességével 30-100 percig képesek repülni.

Közülük került az élre a NASA, 1 300 000 dolláros (284 millió forint) díját elnyert, majd szlovén állami érdemrenddel is kitüntetett, Taurus G4 típúsú, a szlovéniai Avajscinában működő Pipistrel üzemben gyártott, négyszemélyes elektroplán.

Taurus G4 Fotó: popsci.com

Az elektromos repülés szakaszai

1883-ban a Tissandier-fivérek akkumulátorról működő villanymotor hajtotta, légcsavaros,  kormányozható léghajója elsőként tett sikeres légiutat – ezzel a benzinmotorosokat egy évtizeddel megelőzte.   
1918-ban Budapesten emelkedett levegőbe az első, kísérleti, elektromos hajtású  PKZ-2  helikopter.
2011-ben a szlovén Pipistrel Taurus G4-es, négyszemélyes elektroplán, két órán belül már 320 kilométerre vitte el utasait.

A gép tovább fejlesztésének gátja, hogy a mai akkumulátorok túlságosan nehezek, hamar lemerülnek és lassan tölthetők újra.

A repülőszerkezetek földről felsugárzott energiával való üzemeltetése másfél évszázados óhaj. Eleink még halálsugárként álmodtak róla. A sugárzással való erőtovábbítás a nyolcvanas években részben valóra is vált. Erős lézersugárral már sikerült szétrombolni egy közelben, célként felállított rakétaburkolatot, vagy tönkretenni nagyobb távolságban lévő híradástechnikai eszközöket.Lassan repülő, parányi robotok akkumulátorait, fényelemeit is sikerült így utántölteni, de csak pillanatokra és kis mértékben, ugyanis a pontos követésük nagyon nehéz.

A fentiek alapján elkeserítőnek tűnhet a jelen, viszont kezdetnek nagyon biztató. Ne feledjük, 1903. december 17-én a Wright-fivérek motoros repülőgépe első felszállásakor 12 másodperc alatt mindössze 53 méternyire repült el. – Ennek 109 éve és már a Marsra tartunk!

Írta: Szűcs József

Hozzászólások

Robothalak segítségével vizsgálták a halrajokat

Robothalak segítségével vizsgálták a halrajokat

Robothalak segítségével vizsgálták a rajban úszó halak

A Naprendszer egyik legérdekesebb aszteroidája

A Naprendszer egyik legérdekesebb aszteroidája

A mintegy 225 kilométer széles 16 Psyche a Mars és a Jupiter közötti fő kisbolygóöv egyik legnagyobb objektuma.

Új pályaadatok születtek az Apophis kisbolygóról

Új pályaadatok születtek az Apophis kisbolygóról

A kisbolygó a jövőben több alkalommal is elhalad a Föld közelében, a kérdés az, hogy ezek mennyire lesznek közeliek.

Mesterséges intelligencia fedezett fel egy új krátert a Marson

Mesterséges intelligencia fedezett fel egy új krátert a Marson

A NASA által használt mesterséges intelligencia (MI) az első, amely hasonló eredményt ért el.

Európa is részt vesz a Hold körüli űrállomás megépítésében

Európa is részt vesz a Hold körüli űrállomás megépítésében

Az Egyesült Államok az Artemis-program keretében egy olyan űrállomást is létre akar hozni a Holdnál, amely támogatni tudja a későbbi missziókat.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket