Инструкция
1
Энергию, необходимую для полета, самолет на солнечных батареях получает из массива фотодиодов. В отличие от своих собратьев, предназначенных лишь для определения наличия света, силовые фотодиоды являются плоскими и имеют большую площадь. Работают они не в фотодиодном, а в фотогальваническом режиме, то есть, вырабатывают электроэнергию сами.
2
Один фотодиод, независимо от площади, вырабатывает напряжение около 0,5 В. А вот максимальный ток нагрузки прибора от площади зависит прямо пропорционально. Если умножить ток в амперах на напряжение в вольтах, получится мощность в ваттах. Элементы можно соединять в батареи подобно обычным гальваническим. Параллельное соединение используют для увеличения тока, а последовательное - для увеличения напряжения. В яркий солнечный день на один квадратный метр приходится несколько сотен ватт световой энергии. Сколько получится на выходе батареи, зависит от ее коэффициента полезного действия.
3
Кпд дешевой солнечной батареи невелик - от 5 до 10 процентов. При необходимой для полета мощности она окажется тяжелой - аэроплан с ней вряд ли поднимет сам себя. Лишь недавно получены сравнительно недорогие фотобатареи с кпд порядка 30 процентов. Именно их и ставят на экспериментальные модели самолетов. Располагают их на крыльях, обладающих значительной площадью.
4
Наилучшее отношение мощности к весу обеспечивают коллекторные электродвигатели. В прошлом их применяли только в кордовых моделях, получающих питание по проводу. Да и в этом случае их приходилось форсировать, что приводило к перегреву обмоток и быстрому износу щеток. Теперь многие детали таких двигателей выполняют из легких, но прочных композитных материалов. Из них же изготавливают и несущие конструкции самих самолетов.
5
Даже крупные летательные аппараты на солнечных батареях пока не делают пилотируемыми. Но и корды для управления ими давно не используют. Команды подаются по радиоканалу, а в ответ оператор получает изображение с камеры в реальном времени. Все это стало возможным благодаря миниатюризации электронных приборов. Даже телекамеры и спутниковые навигаторы сделаны столь легкими, что их способен поднять электрический самолет, где на счету каждый грамм.
6
Но вот внезапно изменилась погода - солнце скрылось за облаками. Несмотря на это, самолет продолжает лететь. Энергию он получает из аккумуляторов - но не тяжелых свинцовых (их он тоже не смог бы поднять), а легких литий-ионных. Точно такой же, только небольшой, установлен в вашем мобильным телефоне. И если вы когда-нибудь окажетесь на авиашоу или выступлении моделистов, где будут показывать солнечный летательный аппарат, обязательно достаньте мобильник из кармана и снимите полет на видео.