08 julio 2010

El 'Solar Impulse' vuela 26 horas seguidas sin combustible


Fotografia por Laurent Gillieron

El "Solar Impulse" marcó un hito el pasado 8 de julio en la aviación solar al completar un vuelo de más de 26 horas durante las cuales pudo mantenerse en el aire de noche gracias exclusivamente a la energía obtenida del Sol que captó de día.


Fotografia por Stéphane Gros

El avión solar promovido por Bertrand Piccard también logró con su viaje otras dos marcas de aparatos de su naturaleza: el vuelo más largo, con 26 horas y 9 minutos, y el de mayor altitud, al haber alcanzado 8.564 metros sobre el nivel del mar.


Fotografia por Desconocido

"He volado durante más de 26 horas sin utilizar una gota de combustible y sin causar nada de polución", proclamó conmovido el piloto del "Solar Impulse", André Borschberg, co-fundador del proyecto. Tras aterrizar el avión a las 09.00 locales (07.00 GMT) en el aeródromo de Payerne, su compañero Piccard, también visiblemente emocionado, resaltó que la proeza suponía "un paso adelante crucial para dar credibilidad" a sus intenciones con las energías renovables.


Fotografia por Matth1

¿Pero que es el solar Impulse?

El Solar Impulse es un concepto revolucionario encaminado a rechazar los límites de nuestros conocimientos en cuanto a materiales, gestión energética y el hombre e interfaz . De una envergadura gigantesca, equivalente a la de un Airbus A340, con un peso proporcionalmente minúsculo, el prototipo HB-SIA presenta características de construcción y aerodinamismo nunca encontradas hasta ahora que lo colocan en un ámbito de vuelo aún inexplorado. La estructura en fibra de carbono, la cadena de propulsión, la instrumentación de borde, todo fue concebido y diseñado para ahorrar a la vez energía, resistir a las condiciones hostiles que sufren el material y el piloto en alta altitud e integrar las dificultades de peso a los imperativos de resistencia.


Fotografia por Deutsche Bank AG

FICHA TÉCNICA
Envergadura: 63,40 m
Longitud: 21,85 m
Altura: 6,40 m
Peso : 1 600 Kg
Motorización: 4 motores eléctricos de 10 tipos de CV cada uno
Células solares: 11 628 (10 748 sobre el ala, 880 sobre el estabilizador horizontal)
Velocidad media: 70 Km/h
Velocidad de desenganche: 35 Km/h

El problema de la energía condiciona el conjunto del proyecto. Al mediodía, la superficie terrestre recibe en forma de energía luminosa el equivalente de 1000 vatios por m2, lo que representa 1.3 CV. Distribuida sobre las 24 horas, la energía del sol sólo proporciona una media de 250 W/m2. Con 200 m2 de células fotovoltaicas y el 12% de rendimiento total de la cadena de propulsión, la potencia media proporcionada por los motores del avión no alcanza más que 8 CV o 6 KW. Es casi exactamente lo que disponían los hermanos Wright en 1903 cuando realizaron el primer vuelo motorizado. ¡Y es con esa energía, optimizada del panel solar a la hélice, que Solar Impulse ambiciona de volar día y noche sin combustible!


Fotografia por Deutsche Bank AG


RECURSOS HUMANOS
La construcción del prototipo sólo fue posible gracias a la intensa colaboración entre el equipo Solar Impulse encargado del diseño del avión y los distintos socios como proveedores de materiales y fabricantes de los componentes. Sólo enfrentando las exigencias y explorando el potencial de cada uno que se encontraron algunas soluciones inéditas en el ámbito de la aeronáutica.


Fotografia por Deutsche Bank AG

RECURSOS ENERGÉTICOS
Existen tantas formas de administrar la energía como fenómenos de conversión para comprender y optimizar :

* Luminosa, por la radiación solar
* Eléctrica a nivel de células fotovoltaicas, baterías y motores
* Químico, en las baterías
* Potencial, cuando el avión gana altitud
* Mecánica, mediante el sistema de propulsión
* Cinética, cuando el avión gana velocidad
* Térmico, para todas las pérdidas (rozamiento, calentamiento…) que se intenta minimizar a toda costa.


Fotografia por Solar Impulse

RENDIMIENTO Y CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
Las pocas 12' 000 células fotovoltaicas en silicio monocristalino de 145 micrones de grosor, combinan ligereza y rendimiento. Su eficacia habría podido ser aún mejor, tal como ocurre con los paneles utilizados en el espacio, pero entonces su peso habría sido demasiado elevado, perjudicando el avión durante el vuelo nocturno. Esta es la fase más crítica, la dificultad principal del proyecto es aquélla que imponen las baterías. Aún pesadas, las obligan a reducir drásticamente el peso del resto del avión, optimizando toda la cadena energética y maximizando el rendimiento aerodinámico por una gran prolongación y un perfil de ala diseñado para las bajas velocidades. Con una densidad energética de 240 Wh/kg, la masa de las baterías necesaria asciende a 400 kg, osea ¼ de la masa total del avión.



ESTRUCTURA Y MATERIALES
Asociando rigidez, ligereza y control en vuelo, el Solar Impulse está construido en torno a un esqueleto en materiales compuestos constituidos de fibras de carbono y nido de abejas emparedados como un panal. Sobre su extradós, el ala está cubierta de células solares encapsuladas y sobre su intradós de una película flexible ligera. Entre estas dos superficies, 120 nervaduras en fibra de carbono, distribuidas cada 50 cm, le dan su perfil aerodinámico.


Fotografia por Solar Impulse


SISTEMA DE PROPULSIÓN
Cuatro plataformas son fijadas bajo el ala. Contienen cada una un motor, una batería de litio polimérico constituida de 70 acumuladores y un sistema de gestión que controla el límite máximo de carga y temperatura. El aislamiento térmico está diseñado para conservar el calor logrado por las baterías y permitirles así funcionar a pesar de los - 40 °C encontrados a 8500 metros. Cada motor tiene una potencia máxima de 10 CV y un reductor que limita a 400 rpm de rotación de la hélice con dos paletas de 3,5 metros de diámetro.



LA INTELIGENCIA CENTRAL
El sistema informático de abordo recoge y analiza cientos de parámetros útiles en la gestión del vuelo. Proporciona al piloto información interpretable para la tomas de decisiones, transmite los datos más importantes al personal de tierra y sobre todo, proporciona a los motores una potencia óptima según la configuración de vuelo y el estado de carga y descarga de las baterías

Referencia y fuente
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