ソーラー インパルスプロジェクトは、太陽エネルギーだけを動力源とする航空機を昼夜を問わず自律的に離陸して飛行し、燃料や汚染を発生させずに世界中を旅することを目指しています。
ソーラー・インパルスのパイロットは、2003 年からプロジェクトの指揮を執っています。冒険家精神科医のベルトラン・ピカールと起業家パイロットのアンドレ・ボルシュベルグです。最初の飛行から、彼らはミッションを共有することになるが、現時点では、この航空機は一度に1人のパイロットのみを搭乗させることができる。
プロジェクトの主な段階
これは長期的なプロジェクトです。
- 2003 年、ローザンヌ連邦工科大学での実現可能性調査。
- 2004 年から 2005 年にかけてコンセプトを開発。
- 2006 年の長時間飛行シミュレーション。
- 2006～2007年に試作機を設計・製作。
- 2008年から2009年にかけてプロトタイプによるテスト飛行と初の夜間飛行。
- 2009年から2010年にかけて最終航空機を建造。
- 2011 年に 5 か所で世界一周。
プロジェクトの目標は世界一周することです。離陸は2011年5月に行われ、赤道に近い地球上空を主に北半球で飛行する予定だ。パイロットを交代し、一般の人々や政治的・科学的権威に冒険を紹介するために、5 つの停留所が計画されています。飛行の各セクションは 3 ～ 4 日間続きますが、これは 1 人のパイロットが耐えられる最長時間であると考えられています。バッテリーの効率によって重量を軽減できれば、飛行機は 2 人のパイロットを乗せて非常に長い飛行ができるようになり、ノンストップの世界旅行が可能になります。
空気力学
誘導抗力を最小限に抑え、太陽電池の表面積を最大にするため、航空機の翼幅は 80 メートルで、エアバスA380の翼幅よりわずかに長くなります。このような低い翼面荷重(8 kg/m²) は、乱気流に対する感度が高いことを意味します。超軽量構造には、特別に適応されたカーボンファイバーを使用する必要があります。
| 最大高度 | 12,000m |
| 最大重量 | 2000kg |
| 平均速度 | 時速70km |
| スパン | 80m |
| 6つのモーターのパワー | 10kW |
| バッテリー重量 | 450kg |
| バッテリー容量 | 200Wh/kg |
| 太陽光発電の発電量 | 0.2 |
材質と構造
従来の複合サンドイッチの表面積は約 10 kg/m2 ですが、ソーラー インパルス用に開発されたサンドイッチの表面積は約 0.5 kg/m2 にする必要があります。これらの材料には、完全性センサー、アクティブ形状制御などの統合機能を装備することもできます。
翼には極薄の太陽電池でできた「表皮」が組み込まれている。これらのセルは変形や振動に追従する柔軟性があり、あらゆる条件下で最大の効率を保証し、外部攻撃に対する最適な耐性だけでなく、構造的な貢献も保証するためにカプセル化する必要があります。
エネルギー
さらなる困難として、日中に得られたエネルギーは飛行機の推進に使用されるだけでなく、夜間飛行を確実にするためのバッテリーの充電にも使用されます。したがって、パイロットは毎晩バッテリーが満タンであることを確認し、次の日の出まで空中に留まるためにできるだけ多くのエネルギーを節約することが絶対に必要になります。エネルギーは日中に翼に配置されたリチウム電池に蓄積され、温度条件が +80°C から -60°C まで変化するにもかかわらず、その密度は200 Wh/kg に近づく必要があります。
推進
太陽によってエンジンが利用できる 24時間の平均出力は、1903 年にライト兄弟が人類初の飛行機飛行を行ったときに利用できる出力とほぼ同じ (12 馬力) です。したがって、成功は収量の最適化と全体的な重量の削減によってのみ達成されます。
コックピット
依然としてバッテリーの重量が重すぎるため、客室にはパイロットしか収容できず、パイロットは高度 12,000 メートルまでの圧力と温度の極端な条件下で操縦できなければなりません。したがって、コックピットには、加圧、酸素ディフューザー、CO2 の除去、人体から発生する湿気など、さまざまなシステムが装備されます。また、これらの装置は、推進力の必要性を損なうことがないように、重量とエネルギー消費の点で非常に控えめでなければなりません。
このプロジェクトは、いくつかの企業と機関の間のパートナーシップを通じて実施されており、主なものは次のとおりです。
2008 年 4 月以来、ソーラー インパルスは、特に欧州運輸委員ジャック バロー氏のおかげで、欧州委員会の後援からも恩恵を受けています。