Юный техник, 2009 № 10

Впрочем, после десятка полетов испытания пришлось прервать. Дело в том, что поначалу для HALSOL не нашлось фотоэлементов достаточной эффективности и для полетов использовали бортовые аккумуляторы. А их тяжесть и громоздкость не позволила выявить аэродинамические характеристики аппарата в полной мере.

Прошло более 10 лет, прежде чем проект вернули к жизни специалисты NASA. Они поставили на аппарат космические фотоэлементы, и 11 сентября 1995 года солнцелет Pathfinder достиг рекордной высоты 15 400 м.

А спустя еще 3 года новая модификация Pathfinder Plus — с удлиненным крылом — поставила новый рекорд, достигнув 6 августа 1998 года высоты 24 445 м.

Впрочем, специалистов интересовал не столько сам рекорд, сколько эффективность нового поколения фотоэлементов, которые предполагалось использовать при разработке самолета Centurion с практическим потолком в 30 000 м.

Благодаря сотрудникам калифорнийской фирмы SunPower, сумевших повысить КПД фотоэлементов до 19 %, удалось увеличить и мощность моторов с 7500 до 12 500 Вт. А когда еще и размах крыла увеличили с 30 до 63 м, стало понятно, что Centurion представляет собой беспилотный самолет, пригодный для практической работы.

В 1999 году Centurion переименовали в Helios, по имени греческого бога солнца, модифицировали его еще раз, увеличив крыло до 75 м (больше, чем у Boeing 7471) и разместив на нем 62 120 фотоэлементов. В итоге получился аппарат, который официально назвали «самолет для исследований окружающей среды» или ERAST (Environmental Research Aircraft and Sensor Technology).

На самом деле Helios готовили для разведывательной работы, а потому он должен был летать не только днем, но и ночью. С этой целью его оснастили еще и топливными элементами, питавшими моторы в ночное время суток. Кроме того, такой БПЛА мог бы также выступать в роли радиоретранслятора, заменяя спутники связи, использоваться для наблюдений за погодой и многим другим.

Однако всем этим планам не суждено было сбыться.

Правда, 13 августа 2001 года Helios поставил неофициальный рекорд высоты для самолетов без реактивных двигателей, достигнув высоты 29 523 м. Однако спустя две недели, 26 июня 2003 года, во время очередного испытательного полета на Helios вышла из строя система управления, и он рухнул в океан в районе Гавайев.

После гибели аппарата Helios NASA стало разрабатывать проект беспилотника Vulture («Гриф»), который, по идее, будет способен оставаться в воздухе в течение 5 лет. Как будут продвигаться работы над этим проектом, мы вам еще расскажем. Пока же можем добавить, что согласно техническому заданию Vulture должен довольствоваться 5 кВт энергии, непрерывно работать в течение 5 лет и поднимать в стратосферу оборудование массой до 500 кг. По плану летательный аппарат должен быть принят на вооружение к 2015 году. Причем для большей надежности конструкцию Vulture сделают модульной, предполагающей быструю замену целых блоков резервных топливных элементов прямо в ходе полета.

Такие разведчики, по мнению экспертов, могут пригодиться не только на Земле, но и, скажем, на Марсе.

Несколько проектов марсианских самолетов NASA уже обнародовало. Не дремлют и европейцы. Так, сверхлегкий (2,5 кг) Sky Sailor разрабатывается сотрудниками университета ЕТН в Цюрихе.

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…

Небоскреб для… редиски?

Коротко напомним суть дела. Во времена «холодной войны» перед лучшими умами российской оборонной промышленности была поставлена задача: создать сельскохозяйственные комплексы, которые бы помогли людям выжить после атомной войны. Зараженная радиацией почва, резкое похолодание из-за туч пыли, поднятой высоко в атмосферу вследствие ядерных взрывов, лежащие в развалинах города — все это могло обернуться тем, что оставшиеся в живых люди погибли бы от холода и голода.

Одним из решений проблемы стал проект «Экватор», который сейчас рассекречен и предлагается к повсеместному внедрению корпорацией «Союз технологий», президентом которой является известный космонавт Валерий Кубасов.

Внешне это диковинное сооружение похоже на древнеегипетскую пирамиду, только из стекла. По мнению одного из разработчиков проекта, Анатолия Подосинникова, ничего необычного в таком конструкторском решении нет.

«Около 80 процентов территории России относятся к так называемой зоне рискованного земледелия, — рассказал он. — Это значит, что, начиная по весне сельскохозяйственные работы, осенью можно не дождаться урожая. Так что не случайно в нашей стране все шире развивается система земледелия на закрытом грунте, позволяющая получать гарантированные урожаи в любое время года, независимо от погоды…»

Оранжереи XXI века имеют пирамидальную форму, поскольку на их стенах не держится снег, с них быстро скатывается дождевая вода. Облицованы они вакуумированными стеклопакетами, которые позволяют в 1,5 раза сократить потери тепла по сравнению с обычными окнами.

Кроме того, каждый модуль-пирамида имеет гелиоконцентраторы нового поколения на основе двухсторонних кремниевых панелей. Между панелями циркулирует вода, которая даже в условиях средней полосы нагревается до температуры кипения, что позволяет получить КПД установки около 80 %. Снабжены оранжереи и фотоэлементами с КПД около 20 % вместо обычных 5 — 10 %.

Таким образом, каждый модуль способен самостоятельно обеспечивать себя энергией круглый год. А системы кондиционирования следят за тем, чтобы внутри комплекса всегда была нужная атмосфера.

Каждая пирамида поделена на несколько этажей-ярусов. И здесь сказывается преимущество ее формы — на каждый ярус через стеклянные стены попадает достаточное количество солнечного света.

На самом нижнем ярусе располагаются пруды для разведения ценных пород рыб. Каждый модуль, к примеру, способен давать в год до 180 т осетра или до 600 кг сома с каждого кубометра пруда.

На втором и третьем ярусах комплекса — оранжереи для выращивания цветов, зелени, овощей. Все стадии процесса выращивания растений в автоматизированном режиме уже отработаны в ходе многолетних исследований по проекту «Космические оранжереи» лаборатории «Природа» Института имени Курчатова. Нашим специалистам удалось увеличить КПД фотосинтеза с обычных для природы 0,4 % до 16 %, используя поляризованное освещение в сочетании со сбалансированным питанием растений и созданием соответствующего микроклимата.

Сельдерей, петрушка, укроп в гидропонных установках «Светокультура» дают гарантированные еженедельные урожаи до 10 кг с 1 кв. м площади. Урожаи салатов, редиски — до 12 кг в месяц. Томаты, баклажаны и другие овощи можно снимать до 6 раз в год, причем на каждом квадратном метре вырастает около 20 кг плодов.

Центр городского сельского хозяйства — уникальное сочетание жилого здания, бизнес-центра и колхоза. Существует, к сожалению, пока только на бумаге.

По подсчетам экономистов, при стоимости проекта около 7,5 млн. рублей уже через 5 лет общая прибыль составит порядка 22 млн. рублей. При этом конфигурация оранжерей может меняться в зависимости от потребностей и возможностей заказчика.