Будущее авиации получило "Солнечный импульс"

То, что экологи и борцы за чистоту окружающей среды ожидали с не меньшим нетерпением, чем энтузиасты авиации, произошло 3 мая в 6 часов утра по тихоокеанскому времени США (в Москве в это время было 5 часов вечера). От взлетной полосы калифорнийского аэродрома Моффетт, расположенного к югу от Сан-Франциско, оторвался самолет, которому для полета не нужны ни керосин, ни бензин, ни водород, ни дизельное топливо. Прямо, как Маленький принц, помните? "Он никогда не испытывал ни голода, ни жажды. Ему довольно солнечного луча..."

Этому самолету действительно достаточно солнечных лучей в буквальном смысле слова. Они питают 12 000 ячеек солнечных батарей, размещенных на верхней поверхности его крыла. Отсюда и его название "Солнечный импульс" (Solar Impulse).

Через 18 часов 18 минут после взлета "Импульс" приземлился в городе Феникс, штат Аризона, преодолев дистанцию 1 200 километров. А конечная цель его нынешнего путешествия – Восточное побережье США, город Нью-Йорк. По расчетам организаторов перелета, на это может пойти до двух месяцев с учетом задержек по метеорологическим причинам ("Импульс" крайне чувствителен к погодным условиям).

Между "Конкордом" и По-2

Пока "Импульсу" далеко по своим некоторым летно-техническим данным не только до "Конкорда", но даже до фанерного биплана, учебно-тренировочного самолета, а в годы Второй Мировой войны ночного бомбардировщика По-2. Напомним, что знаменитый "небесный тихоход" мог развивать скорость до 150 километров в час, нести двух человек и до 350 килограммов бомбовой нагрузки.

Про "Импульс" известно, что его крейсерская скорость не превышает 70 километров в час (столь максимально облегченный самолет обладает прочностью конструкции "на пределе", а значит, при скорости больше 100 километров может просто разрушиться в воздухе). Что касается экипажа и нагрузки, то формула эта может быть сведена к знаменателю: один пилот.

Кроме того, "Импульс", в отличие от всепогодного и "всеполосного" По-2 не может взлетать и садиться в условиях ветра, не может летать в облаках и эксплуатируется лишь с идеально ровных и достаточно длинных полос.

По мощности силовой установки "Импульс" даже близко не дотягивает до фанерного биплана. У По-2 двигатель имел 110 лошадиных сил, а четыре двигателя "Импульса" выдают лишь 40 "лошадей". Примерно такая же мощность была у первого аэроплана братьев Райт, оторвавшегося от земли в 1903 году.

Ну, а теперь о том, в чем "Импульс" явно превзошел ночной бомбардировщик. Взлетный вес у "Импульса" почти на 200 килограммов превышает тот, который был у "рус фанер", а о размерах и говорить нечего: размах крыла у По-2 был 11,4 метра, а у "солнечного самолета" он достигает 63,4 метра, или как у Боинга-747.

Кроме того, "Импульс" может "забраться" на высоту 8 500 метров, а если очень постарается, то и на 12 000 метров и "провисеть" в воздухе 36 часов (По-2 не мог одолеть высоту больше 4 000 метров и продержаться в небе больше 4 часов).

Разумеется, сравнение двух самолетов, разделенных восемьюдесятью годами по времени рождения, носит очень упрощенный характер и нужно лишь для того, чтобы показать: не всегда скорость, полезная нагрузка, мощность двигателя и взлетно-посадочные характеристики отражают "продвинутость" машины.

Революционность конструкции и двигательной установки "Солнечного импульса", а также степень его технологической насыщенности ставят этот летательный аппарат куда ближе к "Конкорду", чем к По-2.

"Плохой вариант эконом-класса"

Именно так описывают комфорт в пилотской кабине "Импульса" его создатели. Она негерметична и не имеет обогрева (а на высотах более 4 000 метров и то, и другое весьма нелишне). Размеры ее таковы, что в ней с трудом помещается один пилот с кислородным оборудованием и парашютом.

Хорошо, с этим понятно, а вот как быть… ну, если полет 20 часов и более, а в кабине, когда там сидит пилот, не то, что яблоку, но даже горошине негде упасть? Организму ведь не прикажешь. 20 часов "терпежа" – это больше по части йогов, чем летчиков.

Приходится пилоту "договариваться" с организмом: "Я за несколько дней до полета буду кормить тебя пищей, богатой клетчаткой, а ты мне за это во время полетов не преподнеси никаких сюрпризов".

Сюрпризов, может быть, избежать удается, а вот "зовa природы" — не до конца. И летчику приходится откликаться на них с помощью использованных пластиковых бутылочек из под питьевой воды.

20 часов в воздухе – это очень большая нервно-психологическая нагрузка на человека, а автопилот на "Импульсе" не предусмотрен. К тому же самолет из-за своей необычайно легкости очень чувствителен в управлении, что вынуждает пилота находиться в напряжении ювелира, с точностью до миллиметра выверяющего каждое из своих движений.

Чтоб как-то справиться с усталостью, Андре Боршберг – руководитель проекта "Солнечный импульс" и один из летчиков-испытателей этой машины прибегает к медитации и специальной технике дыхания. Бертран Пикар – также один из основателей данного проекта и другой пилот "Солнечного импульса" (кстати, психиатр по образованию), использует самогипноз.

Но человек все равно не робот, а потому среди приборного оборудования самолета есть и то, которое тут же предупреждает пилота, если он допустил крен самолета хоть на один градус больше расчетного.

Как это все начиналось

Идея "солнечного самолета" принадлежит уже упомянутому Пикару. Кстати, он – продолжатель всемирно известной династии Пикаров – тех, кого без малейшего преувеличения называют "раздвигающими горизонты человеческих познаний и среды обитания".

Его дед Огюст Пикар еще в 1930-е годы совершил в разработанном им самим стратостате несколько рекордных по высоте полетов. Тогда же он спроектировал и первый в мире батискаф. Отец Бертрана – Жак Пикар вместе с лейтенантом ВМС США Доном Уолшем в 1960 году осуществил первым в мире погружение в Марианскую впадину.

Таким образом, семейство Пикаров стало единственной в мире династией, которой принадлежали абсолютные рекорды высоты полета и глубины погружения.

Традиции продолжил Бертран. В 1999 году он и Брайан Джонс первыми в мире совершили беспосадочный полет вокруг света на воздушном шаре. Несмотря на успех, Пикар был буквально шокирован тем, что им пришлось потратить почти весь бортовой запас пропана (3 700 кг) для горелки, которая подкачивала шар горячим воздухом. После посадки в баках оставалось всего лишь 40 кг сжиженного газа.

И это считалось, что их несла воздушная стихия!

Именно этот полет натолкнул Бертрана на мысль создать летательный аппарат, который смог бы обогнуть земной шар, не затратив на это ни грамма углеводородного топлива.

Сказано – сделано

Для реализации своей идеи Бертран подключил Швейцарский технологический институт. Предварительной проработкой проекта руководил уже упомянутый Боршберг, а непосредственная разработка машины началась в 2003 году. Причем, в проектировании "Импульса" принимали участие ведущие производители: гоночных яхт – Decision, приборов – Omega, передовых материалов – Bayer, а всего в создании самолета участвовали порядка 80-ти подрядчиков.

Обратим внимание: среди них не было крупных самолетостроительных фирм. Это не потому, что Пикар и Боршберг не обращались к ним. Обращались, но самолетостроители ответили отказом – не захотели связываться с проектом, который, по их мнению, был обречен на неудачу, ибо самолеты типа "Солнечного импульса" "не могут летать, потому что они не могут летать никогда".

К настоящему времени стоимость всего проекта достигла уже 140 миллионов долларов. Первый полет, продолжительностью 26 часов состоялся во Франции в 2010 году. Дальше – больше: Швейцария – Бельгия, Швейцария – Франция, Испания – Марокко (а это уже через Средиземное море).

А на 2015 год запланирован полет вокруг земного шара. Но это уже удел преемника "Солнечного импульса". У него будет уже автопилот и небольшой туалет за кабиной летчика. Возможно, ему удастся повторить исторические беспосадочные полеты вокруг Земли двухмоторного самолета "Вояджер" (1986 г.), или однодвигательного реактивного "Глобал Флайера" (2005, 2006 гг.).

Это вполне возможно с учетом того, что у "Импульса" есть бортовые аккумуляторы, в которых накапливаются излишки энергии, вырабатываемой солнечными батареями самолета. Они-то и позволят ему лететь в ночное время суток.

Зачем это нужно?

Как признаются сами авторы "Солнечного импульса", практической пользы от их детища в настоящее время не больше, чем от самолета Линдберга, на котором тот в 1927 году перелетел Атлантический океан. Машина обладала невиданной дальностью полета, однако, все, что могла сделать – это перенести одного человека на 6 000 километров.

Но лиха беда начало. Конечно, трудно представить себе в обозримом будущем работающий на солнечных батареях самолет, который обладал бы вместимостью Боинга-747 или А-380. Но беспилотные варианты машин типа "Солнечного импульса" уже вполне могут выступать в роли "атмосферных спутников" — ретрансляторов, способных неделями, а то и месяцами летать без посадки в заданном районе.

Эта концепция была уже успешно отработана на практике с помощью автоматических беспилотников НАСА типа "Пэсфайндер", также работающих на солнечных батареях.

По плечу машинам типа "Импульс" и разведывательные миссии. Но главное, что обеспечит интеллектуальную, производственную и финансовую поддержку дальнейшего развития крылатых "солнечников" — это общая тенденция в мире, направленная на разработку экологичных транспортных средств.

"Люди, высказывающие скептические замечания в адрес Солнечного импульса, — сказал Пикар в интервью газете "Вашингтон Пост", — напоминают мне тех, которые смотрели на первый аэроплан братьев Райт и говорили: У авиации нет будущего".