Британський ентузіаст авіамоделювання з каналу ProjectAir показав, як реалізував амбітний експеримент зі створення літального апарата, що працює виключно на сонячній енергії. Розробка тривала кілька місяців і включала численні невдачі та технічні виклики.
Перші кроки: від ідеї до прототипуНатхненням для створення власного сонячного літака стали високовисотні псевдосупутники — безпілотники, здатні перебувати у повітрі місяцями. Головною проблемою виявився пошук ефективних сонячних панелей. Більшість аматорських елементів мали низьку потужність та ефективність.
Автор знайшув панелі з ефективністю 20% — такі ж використовує канал RC Test Flight у своїх проектах. Перші тести показали, що близько 40 елементів змогли підтримувати політ понад 8 годин. Після з’єднання панелей послідовно та паралельно вдалося досягти напруги 7 вольт — як у стандартній акумуляторній батареї для моделей літаків.
Solar 1: перший політПерший прототип виготовили з пінокартону з крилами, достатньо великими для розміщення 24 сонячних елементів. Сумарна потужність системи становила 84 вати. Спочатку провели тест зі звичайною батареєю,
щоб не ризикувати дорогими панелями.
Після успішної перевірки на крила приклеїли сонячні елементи гарячим клеєм — виявилося, що це не пошкоджує їх. Процес був кропітким: кожна панель коштувала чимало, а неправильний рух міг зруйнувати все крило.
Перший повністю сонячний політ відбувся навіть за хмарної погоди. Літак піднявся у повітря та пролетів кілька кіл. Однак виявилася проблема: при відвороті від сонця потужність двигуна падала через високий аеродинамічний опір конструкції. Через три хвилини сонце сховалося за хмарою, і апарат розбився при посадці.
Solar 2: масштабніша версіяНаступна версія мала бути ефективнішою. Автор спроектував літаюче крило без хвоста для зменшення опору повітря. На нього встановили 60 сонячних панелей та контролер заряду MPPT, який направляв енергію до великої літій-полімерної батареї.
Стендові випробування виявилися обнадійливими: батарея не тільки підтримувала напругу під навантаженням, а й продовжувала працювати навіть за хмарної погоди.
Особливу увагу приділили центру ваги — навіть незначне відхилення могло зробити політ неможливим.
Після кількох спроб вдалося налаштувати балансування, змістивши важку батарею вперед або назад у фюзеляжі.
Автопілот: новий викликДля автономного польоту встановили польотний контролер Pixhawk та модуль GPS. Перші спроби закінчилися невдачами — літак постійно пірнав до землі при увімкненні автоматичного режиму.
Експерт з каналу Painless360 виявив проблему: GPS-модуль з компасом розташовувався надто близько до електродвигуна, що створювало електромагнітні перешкоди. Після перенесення компаса на крило система запрацювала ідеально — апарат самостійно літав колами понад 10 хвилин.
Фінальний політ та крахЗбірка Solar 2 зайняла цілий день через проблеми з інтеграцією систем керування. Оптимальний час для максимального сонячного світла було втрачено. Перша спроба запуску завершилася невдало, але друга виявилася успішною.
Літак піднявся у повітря та почав стабільний політ. Телеметрія показувала, що навіть при слабкому освітленні батарея розряджалася повільніше, ніж під час стендових тестів — сонячні панелі справді працювали.
Раптово двигун почав втрачати тягу, пульсувати та падати обертами.
Під час спроби екстреної посадки пілот повністю втратив контроль над апаратом. Літак впав.
Висновки з катастрофиРозслідування показало дві критичні помилки. По-перше, батарея виявилася переряженою (13,2 В замість нормальних значень). По-друге, команда забула встановити резервну батарею для приймача радіокерування — саме цю помилку автор робив вже вдруге за рік.
Незважаючи на невдачу, розробник не збирається здаватися. Більшість проблем з автопілотом та керуванням вирішено, потрібно лише доопрацювати систему резервного живлення та провести додаткові тести контролера MPPT. Автор обіцяє продовжити серію відео про створення сонячного літака та встановити рекорди тривалості польоту для свого каналу.
Запис Ентузіаст створив літак на сонячних батареях після місяців експериментів спершу з'явиться на ProstoMob.
