Самолет Solar Challenger конструкции американца Пола Макриди поднялся в воздух из парижского аэропорта Понтуаз-Кормей и через 5 часов 23 минуты приземлился на аэродроме Манстон в английском графстве Кент, преодолев расстояние в 262 км. Это был первый пилотируемый самолет, летавший исключительно за счет энергии солнечных батарей.
Фото: John B. Carnett / Contributor / Getty Images
Электрических самолетов в истории авиации было много, но летали они за счет электроэнергии аккумуляторов или гибридных двигателей. Первым самолетом с солнечными батареями считается беспилотный Sunrise-II Ролана Бушера из компании Hughes Aircraft, влетевший в 1974 году. Но при размахе крыльев 9,8 м он весил всего 10 кг и мог поднять в воздух только 2 кг полезного веса, то есть скорее был большой авиамоделью, а не настоящим самолетом.
Следующим в 1980 году был уже пилотируемый самолет Пола Макриди Gossamer Penguin, похожий на «этажерки» начала эры воздухоплавания. При размахе крыльев 21,6 м «Пингвин» весил 31 кг и смог поднять в воздух 13-летнего сына Пола, весившего 36 кг, на высоту нескольких метров, и пролететь с мальчиком к качестве пилота 3 км.
Solar Challenger был уже настоящим самолетом современного вида с двумя электромоторами в 3 л. с. каждый, максимальной скоростью 64 км/ч, полотком полета 4,3 км, только очень легкий — всего 90 кг весом. Он почти целиком был сделан из полиэфирного волокна, кевлара и тефлона фирмы DuPont — спонсора проекта. Но солнечные батареи на нем стояли те же, что на Sunrise-II 1970-х годов, кремниевые, с КПД 10%.
Дальнейшее облегчение корпуса за счет новых материалов мало что давало, прогресс шел по пути повышения КПД солнечных батарей. Он достиг 30%, но дальше вступило в действие фундаментальное ограничение (предел Шокли—Квиссера), согласно которому КПД кремниевых солнечных батарей не может превышать 34%. В батареях второго поколения с использованием тандемных гетероструктур на основе галлия, мышьяка, индия, олова и азота, запрет удалось обойти и довести КПД до 46%.
В 2009 году швейцарский Solar Impulse провел в воздухе 26 часов. А Solar Impulse-2 с теоретически неограниченным временем полета в 2015–16 гг. совершил первый кругосветный перелет, правда, с 16 посадками. Сейчас во всем мире идет работа над солнечными батареями третьего поколения. Вероятно, с их появлением появятся и летальные аппараты с реально неограниченным временем полета.
Сергей Петухов