Máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời đã trở thành hiện thực tương đối gần đây, mặc dù pin mặt trời đã được biết đến hơn 100 năm và động cơ điện hơn 150 năm. Điều này trở nên khả thi do sự phát triển của pin mặt trời hiệu suất cao, cũng như động cơ điện nhẹ và pin.
Hướng dẫn
Bước 1
Máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời thu được năng lượng cần thiết cho chuyến bay từ một loạt các điốt quang. Không giống như các đối tác của chúng, được thiết kế chỉ để phát hiện sự hiện diện của ánh sáng, điốt quang điện có dạng phẳng và có diện tích lớn. Chúng không hoạt động trong một diode quang, mà ở một chế độ quang điện, tức là chúng tự tạo ra điện.
Bước 2
Một photodiode, bất kể khu vực, tạo ra điện áp khoảng 0,5 V. Nhưng dòng tải tối đa của thiết bị phụ thuộc vào khu vực theo tỷ lệ thuận. Nếu bạn nhân cường độ dòng điện tính bằng ampe với hiệu điện thế tính bằng vôn, bạn sẽ có công suất tính bằng oát. Các tế bào có thể được kết nối để tạo thành pin giống như pin điện thông thường. Kết nối song song được sử dụng để tăng dòng điện và kết nối nối tiếp được sử dụng để tăng điện áp. Vào một ngày nắng chói chang, có vài trăm watt năng lượng ánh sáng trên một mét vuông. Pin sẽ chảy ra bao nhiêu tùy thuộc vào hiệu quả của nó.
Bước 3
Hiệu suất của pin năng lượng mặt trời giá rẻ thấp - từ 5 đến 10 phần trăm. Với sức mạnh cần thiết cho chuyến bay, nó sẽ trở nên nặng nề - một chiếc máy bay có nó sẽ khó tự nâng lên. Chỉ gần đây người ta mới thu được loại pin ảnh tương đối rẻ tiền với hiệu suất khoảng 30%. Chính họ là những người được đưa lên mô hình máy bay thử nghiệm. Chúng nằm trên cánh, có diện tích lớn.
Bước 4
Động cơ chổi than cung cấp tỷ lệ công suất trên trọng lượng tốt nhất. Trong quá khứ, chúng chỉ được sử dụng trong các mô hình không dây chạy bằng dây. Và trong trường hợp này, chúng phải bị ép buộc, dẫn đến quá nhiệt của các cuộn dây và làm mòn chổi than nhanh chóng. Giờ đây, nhiều bộ phận của động cơ như vậy được làm bằng vật liệu composite nhẹ nhưng bền. Bản thân các cấu trúc hỗ trợ của máy bay cũng được làm từ chúng.
Bước 5
Ngay cả những máy bay lớn chạy bằng năng lượng mặt trời vẫn chưa được chế tạo. Nhưng dây đã không được sử dụng để điều khiển chúng trong một thời gian dài. Các lệnh được đưa ra qua kênh vô tuyến và để đáp lại, người vận hành sẽ nhận được hình ảnh từ camera trong thời gian thực. Tất cả điều này trở nên khả thi nhờ sự thu nhỏ của các thiết bị điện tử. Ngay cả máy quay TV và thiết bị định vị vệ tinh cũng được chế tạo nhẹ đến mức có thể nâng lên bằng máy bay điện, nơi mà mỗi gam đều có giá trị.
Bước 6
Nhưng đột nhiên thời tiết thay đổi - mặt trời khuất sau những đám mây. Mặc dù vậy, máy bay vẫn tiếp tục bay. Anh ta nhận năng lượng từ các bộ tích lũy - nhưng không phải là những cục chì nặng (anh ta cũng không thể nhấc chúng lên được), mà là những tấm pin lithium-ion nhẹ. Hoàn toàn giống nhau, chỉ nhỏ, được cài đặt trong điện thoại di động của bạn. Và nếu bạn từng thấy mình tại một triển lãm hàng không hoặc một buổi trình diễn mô hình nơi trình diễn máy bay năng lượng mặt trời, hãy nhớ lấy điện thoại di động ra khỏi túi và quay phim chuyến bay.
