Los aviones que funcionan con energía solar se han convertido en una realidad hace relativamente poco tiempo, aunque las células solares se conocen desde hace más de 100 años y los motores eléctricos desde hace más de 150 años. Esto ha sido posible gracias al desarrollo de células solares de alta eficiencia, así como motores eléctricos ligeros. y pilas.
Instrucciones
Paso 1
La aeronave de energía solar obtiene la energía necesaria para el vuelo de una serie de fotodiodos. A diferencia de sus homólogos, diseñados solo para detectar la presencia de luz, los fotodiodos de potencia son planos y tienen un área grande. No funcionan en un fotodiodo, sino en un modo fotovoltaico, es decir, generan electricidad ellos mismos.
Paso 2
Un fotodiodo, independientemente del área, genera un voltaje de aproximadamente 0,5 V. Pero la corriente de carga máxima del dispositivo depende del área en proporción directa. Si multiplica la corriente en amperios por el voltaje en voltios, obtiene la potencia en vatios. Las celdas se pueden conectar para formar baterías como las galvánicas convencionales. La conexión en paralelo se usa para aumentar la corriente y la conexión en serie se usa para aumentar el voltaje. En un día soleado, hay varios cientos de vatios de energía luminosa por metro cuadrado. La cantidad que saldrá de la batería depende de su eficiencia.
Paso 3
La eficiencia de una batería solar barata es baja: del 5 al 10 por ciento. Con la potencia necesaria para el vuelo, resultará pesado: un avión con él difícilmente se levantará solo. Solo recientemente se han obtenido baterías fotográficas relativamente económicas con una eficiencia de aproximadamente el 30 por ciento. Son ellos los que se ponen en modelos de aviones experimentales. Están ubicados en las alas, que tienen una gran superficie.
Paso 4
Los motores de escobillas proporcionan la mejor relación potencia-peso. En el pasado, solo se usaban en modelos inalámbricos alimentados por cable. Y en este caso, hubo que forzarlos, lo que provocó un sobrecalentamiento de los devanados y un rápido desgaste de las escobillas. Ahora, muchas partes de estos motores están fabricadas con materiales compuestos ligeros pero duraderos. Las estructuras de soporte de la aeronave también están hechas de ellos.
Paso 5
Incluso los grandes aviones que funcionan con energía solar aún no están tripulados. Pero los cables no se han utilizado para controlarlos durante mucho tiempo. Los comandos se dan a través del canal de radio y, en respuesta, el operador recibe una imagen de la cámara en tiempo real. Todo esto fue posible gracias a la miniaturización de dispositivos electrónicos. Incluso las cámaras de televisión y los navegadores por satélite son tan ligeros que pueden ser levantados por un avión eléctrico, donde cada gramo cuenta.
Paso 6
Pero de repente el clima cambió: el sol desapareció detrás de las nubes. A pesar de esto, el avión sigue volando. Recibe energía de los acumuladores, pero no de los de plomo pesado (tampoco podía levantarlos), sino de los de iones de litio ligeros. Exactamente lo mismo, solo pequeño, está instalado en su teléfono móvil. Y si alguna vez se encuentra en una exhibición aérea o una exhibición de modelos donde se exhibirá un avión solar, asegúrese de sacar su teléfono móvil de su bolsillo y filmar el vuelo.
