Solar Impulse

pienoiskuva|Kiitotieltä tehty ensimmäinen maastanousu joulukuussa 2009.

Solar Impulse on hanke, jonka tavoitteena on rakentaa aurinkoenergialla maailman ympäri lentävä lentokone.

Solar Impulse 1, 2009 kesällä valmistunut prototyyppi (rekisteritunnus HB-SIA). 

Solar Impulse 2, ensilentonsa kesäkuussa 2014 lentänyt kone (rekisteritunnus HB-SIB).

Solar Impulse -hankkeen johtohahmo on sveitsiläinen Bertrand Piccard, joka vuonna 1993 oli mukana kiertämässä maapalloa Orbiter 3 -helium-kuumailmapallolla. Hankkeen tukijoiden lukuisasta joukosta löytyvät muun muassa ESA ja hankkeen pääasiallinen tieteellistä apua antava taho, sveitsiläinen École polytechnique fédérale de Lausanne -korkeakoulu. 2009 projektin budjetiksi kerrottiin 98 miljoonaa dollaria.

Koneiden suunnittelu ja kehitys
Solar Impulse 1 (HB-SIA) -koneen tiedot
pienoiskuva|Bertrand Piccard
(prototyyppi)
pituus: 21,85 m
kärkiväli: 63,40 m
lentoonlähtöpaino: 1 600 kg
koneteho: 4 × 7,35 kW (4 × 10 hv) sähkömoottorit
akusto: litium-polymeeri 220 Wh/kg
aurinkopaneelit: 11 628 kpl 150 μm yksikiteisestä  piistä tehtyjä kennoja; hyötysuhde 22 %
suurin lentokorkeus: 8 500 m
keskinopeus: 70 km/h

 Suunnittelu 
Lentokoneen siipien kärkiväli on suunniteltu suureksi isomman aurinkopaneelipinta-alan sekä tavoiteltujen aerodynaamisten ominaisuuksien vuoksi (mahdollistaa moottoritehon pienentämisen). Suurin lentokoneen suorituskykyä rajoittava yksittäinen tekijä on  akkujen energiatiheys ja painon pitämiseksi kurissa kone on suunniteltu vain yhdelle henkilölle. Tämä taas, ohjaamon ahtauden vuoksi inhimillisistä syistä estää välilaskuttoman lennon.

Lentokoneeseen kaavailtujen aurinkokennojen valinnassa ratkaisivat hyötysuhde ja niiden paino. Valitut kennot ovat ohuita yksikidepiikennoja, joiden hyötysuhde on noin 20 %.

Jos akkujen energiatiheyttä saataisiin nostettua tarpeeksi, tulisivat kahden lentäjän voimin suoritettavat pitkät lennot mahdollisiksi, ehkä jopa välilaskuton lento maailman ympäri.

Vuonna 2003 alkaneen projektin päämääränä vuodelle 2009 oli saada valmiiksi protyyppikone HB-SIA, joka paljastettiinkin tuon vuoden kesäkuussa
.
Loput ennakkosuunnitelman etapit olivat: koelennot ja ensimmäinen yölento protyypillä 2010, varsinaisen koneen HB-SIB:n rakentaminen 2012 ja lopulta maailmanympärilento vuonna 2014
After 60 Hours in Cockpit, Pilot of Solar Impulse Feels ‘Better Than Expected' Wired.com 23.2.2012

 Koelennot 
Heinäkuussa 2010 HB-SIA-kone lensi ensimmäisen yölentonsa. Kone nousi ilmaan varhain keskiviikkoaamuna 7. heinäkuuta Payernen lentoasemalta. André Borschbergin ohjaama kone kiersi ympyrää Sveitsin taivaalla 26 tuntia, kunnes laskeutui takaisin Payerneen torstaiaamuna. Kone saavutti lennon aikana sekä maksiminopeutensa (68 solmua) että -korkeutensa (8 564 metriä). Lento oli ensimmäinen yön yli kestänyt lento aurinkovoimalla toimivalla koneella.

Toukokuussa 2011 HB-SIA-kone lensi ensimmäisen kansainvälisen lentonsa Sveitsin Payernesta Belgiaan, Brysselin lentoasemalle. Lento kesti 12 tuntia 59 minuuttia. Lentomatka oli 630 km ja keskinopeus noin 50 km/h.

Toukokuussa 2012 HB-SIA-kone lähti ensimmäiselle mannertenväliselle lennolleen Payernesta Marokkoon. Ensimmäinen osuus oli Payerne-Madrid. Matka kesti 17 tuntia keskinopeudella 89 km/h. Toinen osuus oli Madrid-Rabat. Lentoreitin pituus oli 830 km ja matka kesti noin 19 tuntia. Lentomatkaa kertyi kaikkiaan 990 km keskinopeudella 52 km/h. Matkan aikana kone nousi yli 8,2 kilometrin korkeuteen hyytäviin lämpötiloihin. HB-SIA-kone laskeutui Rabat-Salen lentokentälle 5. kesäkuuta 2012 klo 23.30 paikallista aikaa. Piccard käytti lennon aikana happinaamaria. Viiden päivän kuluttua HB-SIA-kone jatkaa matkaansa Ouarzazateen Etelä-Marokkoon, jonne on tarkoitus rakentaa maailman suurin aurinkoenergiavoimala.

 Solar Impulse 2 (HB-SIB) -kone 
Yhden hengen miehityksellä lentävällä Solar Impulse 2 -koneella lennettiin maapallon ympäri vuosina 2015–2016. Lento ei kuitenkaan tapahtunut välilaskutta, vaan hieman päiväntasaajan pohjoispuolella suoritettavalle maailmankierrolle tehtiin useita välilaskuja, pääasiassa lentäjän vaihtamiseksi, mutta myös hankkeen ja koneen esittelemiseksi. Lento alkoi 9. maaliskuuta 2015 Abu Dhabista Arabiemiraateista. Sen etapit kestivät 1–5 päivää. Kone joutui jäämään Havaijille korjattavaksi lähes kymmeneksi kuukaudeksi ja sen matka jatkui sieltä huhtikuussa 2016. Maailmanympärilento päättyi Abu Dhabiin Arabiemiraateissa 26. heinäkuuta 2016. Viimeinen lento-osuus lähti Kairosta Egyptistä ja kesti 48 tuntia. Konetta ohjasivat maailmanympärilennolla vuorotellen sveitsiläiset Bertrand Piccard ja Andre Borschberg. Kone lentää suunnilleen auton nopeudella, ideaalinopeuden ollessa noin 45 km/h, mutta nopeus voidaan tuplata siitä päiväsaikaan, kun auringonsäteet ovat voimakkaimmillaan.

pituus: 22,4 m
kärkiväli: 71,9 m
lentoonlähtöpaino: 2 300 kg
koneteho: 4 x 13 kW
akusto: litium-ioni 4 x 41 kWh
aurinkopaneelit: 17 248 kpl
suurin lentokorkeus: 8 500 m
suurin nopeus: 140 km/h
ideaali matkanopeus: 45 km/h

Katso myös
Luettelo experimental-lentokoneista
GlobalFlyer

Lähteet

Aiheesta muualla

http://www.solarimpulse.com/
ESA tukee aurinkoenergialla suoritettavaa maailmanympärilentoa ESA:n suomenkielinen sivu aiheesta (2004).
Aurinko vie lentokonetta Tieteen kuvalehti
Aurinkovoima lennättää maapallon ympäri 2012  HS.fi 14.7.2009
Englanninkielisen wikipedian artikkeli NASA:n kokeilemista aurinkosähkö-lentokoneista

Luokka:Aurinkolentokoneet
Luokka:Sveitsiläiset experimental-ilma-alukset
Luokka:2000-vuosikymmenen experimental-ilma-alukset