Solar Impulse
Solar Impulse — швейцарский научно-исследовательский проект по созданию пилотируемых экспериментальных самолётов, работающих исключительно за счёт солнечной энергии[1]. Главной задачей программы была практическая демонстрация потенциала возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий. В рамках проекта было построено два воздушных судна, второе из которых стало первым в истории самолётом, совершившим кругосветный перелёт без использования ископаемого топлива за счёт фотоэлектрических элементов и бортовых аккумуляторов[2].
В 2019 году борт Solar Impulse 2 был продан компании Skydweller Aero для модернизации в беспилотную платформу, в мае 2026 года в ходе длительного испытательного полёта над Мексиканским заливом аппарат истощил заряд аккумуляторов из-за плохой погоды, потерял мощность и разбился[3][4][5][6].
Общие сведения
| Solar Impulse | |
|---|---|
| Тип | Электрический самолёт |
| Производитель | Solar Impulse |
| Первый полёт | 3 декабря 2009 года |
| Статус | Проект завершён |
| Эксплуатанты | Skydweller Aero |
| Годы производства | 2009—2014 |
| Единиц произведено | 2 |
| Стоимость программы разработки | 170 млн $ |
Предпосылки и идея проекта
Идея создания летательного аппарата, независимого от традиционного топлива, принадлежит швейцарскому психиатру и воздухоплавателю Бертрану Пиккару[7][8].
В 1999 году он совершил безостановочный кругосветный полёт на воздушном шаре Breitling Orbiter 3. Во время этой экспедиции экипаж столкнулся с риском вынужденной посадки из-за истощения запасов жидкого пропана. Этот опыт привёл Пиккара к концепции кругосветного путешествия, не зависящего от органического топлива[9].
Для реализации технической части Пиккар стал сотрудничать со швейцарским инженером и пилотом Андре Боршбергом[10].
В 2003—2004 годах к проекту присоединилась Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL) и ряд других научно-исследовательских институтов. Проведённое ими технико-экономическое обоснование подтвердило принципиальную возможность осуществления полёта в ночное время за счёт энергии, накопленной аккумуляторами днём[11].
Разработка и организация
Основная задача проекта состояла в том, чтобы доказать способность пилотируемого самолёта находиться в воздухе круглосуточно (днём и ночью), используя только солнечную энергию. Solar Impulse не задумывался как прямой прототип для коммерческой авиации; его целью было стимулирование инноваций в области энергоэффективности, материаловедения и привлечение внимания общества к жизнеспособным экологическим решениям[12].
Штаб-квартира проекта располагалась в Швейцарии. Команда состояла из нескольких десятков инженеров, проектировщиков и техников. Технологическую поддержку оказывали десятки крупных партнёров. Помимо EPFL, в разработке специализированных материалов, электроники и приводных механизмов участвовали промышленные компании Solvay, Omega и Schindler[13].
Solar Impulse 1
Аппарат с регистрационным номером HB-SIA был спроектирован в качестве прототипа для демонстрации возможности продолжительного полёта в цикле «день/ночь». Это одноместный экспериментальный самолёт, обладающий нестандартными аэродинамическими пропорциями: размах крыла около 63,4 м[14], что сопоставимо с крупным пассажирским авиалайнером. Его масса — 1600 кг. На поверхности крыла и стабилизатора было установлено более 11 тыс. солнечных панелей[15]. Вырабатываемая ими энергия питала электродвигатели, а излишки направлялись в литий-полимерные аккумуляторы для обеспечения работы силовых установок в ночное время.
Первые тестовые испытания прототипа прошли на аэродроме в Пайерне[16] (Швейцария). 3 декабря 2009 года состоялся первый полноценный полёт, продлившийся около двух часов[17][18].
7-8 июля 2010 года Андре Боршберг выполнил на HB-SIA рекордный 26-часовой полёт[19]. Аппарат стал первым пилотируемым самолётом на солнечной энергии, способным безостановочно летать в светлое и тёмное время суток. По итогам вылета были установлены рекорды Международной авиационной федерации (FAI) по продолжительности и абсолютной высоте полёта для данного класса судов.
В 2012 году самолёт совершил первый в истории межконтинентальный перелёт пилотируемого солнечного воздушного судна по маршруту Мадрид — Рабат[20].
В 2013 году прототип принял участие в миссии «Across America», совершив перелёт через территорию США от побережья до побережья с несколькими промежуточными посадками[21].
Solar Impulse 2
Для осуществления кругосветного полёта потребовалась разработка более надёжной, энергоэффективной и устойчивой к погодным условиям платформы. Новая модификация (HB-SIB) получила увеличенный до 72 метров размах крыла и облегчённую структуру кабины[22].
Общее количество солнечных элементов возросло примерно до 17 тыс. штук[23]. Самолёт оснастили улучшенными аккумуляторами с более высокой плотностью энергии и четырьмя электродвигателями, КПД которых достигал 94 %. Рабочая скорость аппарата составляла порядка 50-100 км/ч[24].
Открытая презентация Solar Impulse 2 состоялась весной 2014 года[25]. Первые тестовые полёты были проведены в воздушном пространстве Швейцарии. Впоследствии самолёт был перевезён на Ближний Восток, где команда провела тренировочные вылеты для проверки бортовых систем в условиях высоких температур[26].
Кругосветный полёт
Кругосветная экспедиция стартовала 9 марта 2015 года из Абу-Даби (ОАЭ) и успешно завершилась возвращением в точку вылета 26 июля 2016 года. Суммарно самолёт преодолел около 43 тыс. км. Маршрут был разделён на 17 этапов, а общее время пребывания в воздухе составило 23 суток полётного времени[27]. Перелёт проходил в восточном направлении по следующей схеме: Абу-Даби — Оман — Индия — Китай — Япония — Гавайские острова — США (с несколькими посадками) — Испания — Египет — Абу-Даби[28][29].
В 2015 году Бертран Пиккар и Андре Боршберг управляли самолётом попеременно, сменяя друг друга на промежуточных станциях. Наибольшую сложность представляли длительные перелёты через Тихий и Атлантический океаны, продолжавшиеся до пяти суток непрерывного нахождения в воздухе[30]. В условиях одноместной кабины пилоты использовали автопилот и практиковали кратковременный отдых периодами по 20 минут[31]. Низкая крейсерская скорость (90 км/ч) и высокая чувствительность планера к ветру спровоцировали сильную метеозависимость миссии — команда могла длительное время ожидать благоприятных погодных окон для старта[32][33].
Миссия Solar Impulse 2 стала первым кругосветным полётом пилотируемого самолёта, осуществлённым исключительно за счёт солнечной энергии, без расхода горючего[34]. По данным FAI, в ходе перелёта был установлен ряд мировых рекордов, в том числе абсолютные рекорды по дальности и продолжительности беспересадочных полётов на отдельных этапах[35], в частности, перелёт из Японии на Гавайи, занявший 117 часов 52 минуты[36].
Значение и наследие
Проект позиционировался создателями не как предтеча серийной солнечной коммерческой авиации, а как масштабная демонстрация возможностей энергетической эффективности. Разработанные в ходе программы лёгкие композитные конструкции, системы термоизоляции и управления питанием в дальнейшем использовались для популяризации «чистых и прибыльных» технологических решений в различных отраслях промышленности.
После завершения лётной программы была учреждена организация Solar Impulse Foundation[37], занимающаяся отбором, оценкой и поддержкой экологичных решений для бизнеса и государственной политики (в портфеле фонда более 1 тыс. сертифицированных технологий). Climate Impulse стал продолжением концепции экологичных путешествий[38], предполагающей разработку самолёта на зелёном водороде для будущих кругосветных полётов.
Сам планёр Solar Impulse 2 был передан американской компании Skydweller Aero для переоборудования в автономный беспилотный аппарат[39].
4 мая 2026 года в ходе плановых испытаний над акваторией Мексиканского залива беспилотная модификация потеряла управление в условиях шторма и потерпела крушение[40].