Vliegtuigen op zonne-energie zijn relatief recent een realiteit geworden, hoewel zonnecellen al meer dan 100 jaar bekend zijn en elektromotoren al meer dan 150 jaar. Dit is mogelijk geworden door de ontwikkeling van zeer efficiënte zonnecellen en lichtgewicht elektromotoren en batterijen.
instructies:
Stap 1
Het vliegtuig op zonne-energie haalt de energie die nodig is voor de vlucht uit een reeks fotodiodes. In tegenstelling tot hun tegenhangers, die alleen zijn ontworpen om de aanwezigheid van licht te detecteren, zijn power-fotodiodes plat en hebben ze een groot oppervlak. Ze werken niet in een fotodiode, maar in een fotovoltaïsche modus, dat wil zeggen, ze wekken zelf elektriciteit op.
Stap 2
Eén fotodiode genereert, ongeacht het gebied, een spanning van ongeveer 0,5 V. Maar de maximale belastingsstroom van het apparaat hangt in directe verhouding af van het gebied. Als je de stroom in ampère vermenigvuldigt met de spanning in volt, krijg je het vermogen in watt. Cellen kunnen worden aangesloten om batterijen te vormen zoals conventionele galvanische. De parallelschakeling wordt gebruikt om de stroom te verhogen en de serieschakeling wordt gebruikt om de spanning te verhogen. Op een zonnige dag zijn er enkele honderden watt lichtenergie per vierkante meter. Hoeveel er uit de batterij komt, hangt af van de efficiëntie.
Stap 3
Het rendement van een goedkope zonnebatterij is laag - van 5 tot 10 procent. Met de kracht die nodig is om te vliegen, zal het zwaar blijken te zijn - een vliegtuig ermee zal zichzelf nauwelijks optillen. Pas sinds kort zijn er relatief goedkope fotobatterijen met een rendement van ongeveer 30 procent. Zij zijn het die op experimentele vliegtuigmodellen worden gezet. Ze bevinden zich op de vleugels, die een groot gebied hebben.
Stap 4
Borstelmotoren bieden de beste vermogen-gewichtsverhouding. In het verleden werden ze alleen gebruikt in draadloze modellen aangedreven door draad. En in dit geval moesten ze worden geforceerd, wat leidde tot oververhitting van de wikkelingen en snelle slijtage van de borstels. Nu zijn veel onderdelen van dergelijke motoren gemaakt van lichtgewicht maar duurzame composietmaterialen. De draagconstructies van het vliegtuig zelf zijn er ook van gemaakt.
Stap 5
Zelfs grote vliegtuigen op zonne-energie zijn nog niet bemand. Maar koorden worden al lang niet meer gebruikt om ze te bedienen. Commando's worden via het radiokanaal gegeven en als reactie ontvangt de operator in realtime een beeld van de camera. Dit alles werd mogelijk dankzij de miniaturisering van elektronische apparaten. Zelfs tv-camera's en satellietnavigators zijn zo licht gemaakt dat ze kunnen worden opgetild door een elektrisch vliegtuig, waarbij elke gram telt.
Stap 6
Maar plotseling veranderde het weer - de zon verdween achter de wolken. Desondanks blijft het vliegtuig vliegen. Hij krijgt energie van accu's - maar geen zware loodaccu's (hij kon ze ook niet optillen), maar lichte lithium-ionaccu's. Precies hetzelfde, alleen klein, is geïnstalleerd in uw mobiele telefoon. En als je ooit op een vliegshow of een modelshow bent waar een zonnevliegtuig wordt getoond, zorg er dan voor dat je je mobiele telefoon uit je zak haalt en de vlucht filmt.
