Les avions à énergie solaire sont devenus une réalité relativement récemment, bien que les cellules solaires soient connues depuis plus de 100 ans et les moteurs électriques depuis plus de 150. Cela est devenu possible grâce au développement de cellules solaires à haut rendement, ainsi que de moteurs électriques légers. et piles.
Instructions
Étape 1
L'avion à énergie solaire obtient l'énergie nécessaire au vol à partir d'un réseau de photodiodes. Contrairement à leurs homologues, conçues uniquement pour détecter la présence de lumière, les photodiodes de puissance sont plates et ont une grande surface. Ils ne fonctionnent pas en photodiode, mais en mode photovoltaïque, c'est-à-dire qu'ils produisent eux-mêmes de l'électricité.
Étape 2
Une photodiode, quelle que soit la zone, génère une tension d'environ 0,5 V. Mais le courant de charge maximal de l'appareil dépend de la zone en proportion directe. Si vous multipliez le courant en ampères par la tension en volts, vous obtenez la puissance en watts. Les cellules peuvent être connectées pour former des batteries comme les batteries galvaniques conventionnelles. La connexion parallèle est utilisée pour augmenter le courant et la connexion en série est utilisée pour augmenter la tension. Par une belle journée ensoleillée, il y a plusieurs centaines de watts d'énergie lumineuse par mètre carré. La quantité qui sortira de la batterie dépend de son efficacité.
Étape 3
L'efficacité d'une batterie solaire bon marché est faible - de 5 à 10 pour cent. Avec la puissance nécessaire au vol, il s'avérera lourd - un avion avec lui se soulèvera à peine. Ce n'est que récemment que des batteries photo relativement bon marché avec une efficacité d'environ 30 pour cent ont été obtenues. Ce sont eux qui sont mis sur des modèles d'avions expérimentaux. Ils sont situés sur les ailes, qui ont une grande surface.
Étape 4
Les moteurs à balais offrent le meilleur rapport poids/puissance. Dans le passé, ils n'étaient utilisés que dans les modèles sans fil alimentés par fil. Et dans ce cas, il fallait les forcer, ce qui entraînait une surchauffe des bobinages et une usure rapide des balais. Aujourd'hui, de nombreuses pièces de ces moteurs sont constituées de matériaux composites légers mais durables. Les structures de support de l'avion elles-mêmes sont également fabriquées à partir d'eux.
Étape 5
Même les gros avions à énergie solaire ne sont pas encore équipés. Mais les cordons n'ont pas été utilisés pour les contrôler depuis longtemps. Les commandes sont données sur le canal radio, et en réponse, l'opérateur reçoit une image de la caméra en temps réel. Tout cela est devenu possible grâce à la miniaturisation des appareils électroniques. Même les caméras de télévision et les navigateurs par satellite sont si légers qu'ils peuvent être soulevés par un avion électrique, où chaque gramme compte.
Étape 6
Mais soudain, le temps a changé - le soleil a disparu derrière les nuages. Malgré cela, l'avion continue de voler. Il reçoit de l'énergie d'accumulateurs - mais pas de plombs lourds (il ne pouvait pas non plus les soulever), mais de lithium-ion légers. Exactement le même, seulement petit, est installé dans votre téléphone mobile. Et si jamais vous vous retrouvez à un spectacle aérien ou à un salon de modélisme où un avion solaire sera montré, assurez-vous de sortir votre téléphone portable de votre poche et de filmer le vol.
