Чтобы самолет на солнечных батареях оставался в небе после захода солнца, нужен компромисс: чем больше аккумуляторы, тем больше энергии они накапливают, но из-за возросшего веса аппарат расходует больше энергии. Новое исследование определяет целевые показатели батарей, которые помогут беспилотникам держаться в воздухе неделями или месяцами. Согласно анализу, плотность энергии 500 Вт·ч/кг — важный порог для полетов на солнечных батареях в регионах с подходящими атмосферными условиями. Такие аппараты будут работать в стратосфере, собирая данные для исследований климата, отслеживания ураганов и мониторинга лесных пожаров.
При разработке аккумуляторов для таких аппаратов, считают ученые, приоритет следует отдавать удельной энергоемкости — сколько энергии накапливает батарея относительно своего веса. Предлагаемый порог примерно вдвое превышает показатель 250 Вт·ч/кг, заявленный для коммерческих аккумуляторов электромобилей. Экспериментальные и специализированные элементы уже достигают 400 Вт·ч/кг, что приближает к цели, хотя стоимость остается проблемой.
Полученные результаты скорее задают направление для развития, чем демонстрируют новую батарею или возможность управления самолетом в течение нескольких месяцев. Продолжительный полет также будет зависеть от местных атмосферных условий и рабочей нагрузки. Появление таких самолетов станет основой для стратосферной бортовой системы наблюдения за климатом, или SACOS. Потенциальное преимущество — непрерывное наблюдение. Солнечный самолет может в течение нескольких месяцев неоднократно возвращаться в один и тот же район, что потенциально снизит потребность в персонале и эксплуатационные расходы.
Солнечный самолет покорил новую высоту.
