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世界初の太陽光発電フライトの内部

2016年7月26日のわずかな時間に、Solar Impulse 2は熱心な群衆とカメラのためにアブダビに上陸しました。 14か月の旅と550時間の空中飛行の後、飛行機は多くの人が不可能だと考えていたものを達成しました。液体燃料を落とさずに、4大陸、2つの海、3つの海で25, 000マイルを旅しました。 太陽の鮮やかな光線は、船の唯一の力を供給しました。

今、新しいNOVAドキュメンタリー、 The Impossible Flightは 、今夜PBSで放送され、世界中のこの悲惨な旅を完了するという挑戦と勝利の両方に潜り込み、視聴者にSolar Impulseチームを駆り立てた情熱の味と、エネルギーの未来についての楽観論。

Solar Impulseは、1999年の熱気球でのノンストップスピンの後、このアイデアを思いついた精神科医であり探検家でもあるBertrand Piccardの発案によるものです。 そのベンチャーの間、彼は毎日燃料レベルが低下するのを見て、十分かどうか心配していたので、もっと良い方法があるのではないかと思いました。 最終的に、彼はそれを理解しました:燃料を失います。

Piccardは航空業界の潜在的なパートナーに連絡を取りましたが、抵抗に遭いました。 「それは不可能だと誰もが言っていました。私はただ夢を見ているだけだと彼らは言いました。」 プロペラに動力を供給するのに十分な太陽電池パネルを使用するには、飛行機を大きくする必要がありますが、同時に非常に軽量でなければなりません。

そこでピカールはスイス連邦工科大学に転向し、スイス空軍でパイロットとして訓練したエンジニア兼起業家のアンドレ・ボルシュベルクとつながりました。 ボルシュベルクは研究所(彼は「スイスのMIT」と呼んでいます)のコンサルティングを行っており、Piccardのアイデアに興味をそそられました。 このペアは2003年にプロジェクトを公式に発表しました。

「正式に発表すると、その後戻って行く方法はありません。それが私たちが次の13年間でしたことです。」 デュオは投資家、エンジニア、業界パートナーなどに連絡を取り、飛行機を開発しました。 炭素繊維構造を結合する接着剤に至るまで、すべてのコンポーネントがテストおよび最適化されました。

このすべての作業の結果であるSolar Impulse 2は、確かにエンジニアリングの偉業です。 飛行機は、B-747ジャンボジェットよりも大きな翼幅を誇りますが、重量は約5, 000ポンドであり、これは一般的なファミリーカーに匹敵します。 繊細な翼と胴体を覆う、驚異的な17, 248個の太陽光発電セル(それぞれおよそ人間の髪の毛の厚さ)です。 これらのセルは日光を浴び、飛行機の4個のリチウム電池を充電して、プロペラが暗い夜間に回転し続けるようにします。

ソーラーインパルスは、カリフォルニアのゴールデンゲートブリッジにそびえています。 (ソーラーインパルス) ソーラーインパルスはエジプトのピラミッド上空を飛行します。 飛行機はカイロに着陸した後、旅の最終区間に向けて出発しました。 (ジャン・リヴィラード) ソーラーインパルスがニューヨーク市に上陸。 (ソーラーインパルス) 太陽インパルスは、飛行機の2回目の試験飛行中に水面上で上昇します。 (ジャン・リヴィラード) Solar Impulseの共同設立者であるAndre BorschbergとBertrand Piccardは、旅行の17足の飛行と引き換えに取引を行いました。 (ジャン・リヴィラード) ソーラーインパルスは、太平洋を横断する5日間の飛行中にバッテリーが過熱した後、ハワイで修理のために接地されました。 (ジャン・リヴィラード)

PiccardとBorschbergは、飛行機の飛行を17脚のベンチャーと交換しました。 それぞれが飛行機の需要に対応するために短い間隔でのみ眠りました。 翼は5度以上傾くことができませんでした。さもないと、軽量で拡張可能なサイズのおかげで、船が制御不能になる可能性があります。 また、この風通しの良い構造は、悪天候や風の小さなスポットでさえ、飛行機をコースから簡単にむち打ちさせることを意味しました。

ドキュメンタリーの詳細として、天気はチームの最大の敵になりました。 飛行機は、日中は高度約30, 000フィートまで上昇しますが、夜はエネルギーを節約するために約5, 000フィートまでゆっくりと下降する曲がりくねった経路を移動するため、チームは複数の高度で風、湿度、温度を予測する必要があります。 そして、渦巻く気象システムは絶えず進化し、変化しています。 気象条件により中国からの出発が遅れ、後にチームは最初の太平洋横断を中止し、日本に上陸しました。 しかし、その後、太平洋上でさらに悪天候が激しくなり始め、2つのキャンセルされた出発を引き起こしました。

スケジュールが絶えず押し戻されるにつれて緊張は高まったが、乗組員は天候や技術的な問題を乗り越えた結果もよく知っていた。 「失敗があれば、そこに人がいます」とチームのクルーの一人がドキュメンタリーで言います。

途中で多くの衝突がありましたが、ソーラーインパルスチームの強い信念は、これらの課題を乗り切るのに役立ちました。 「私たちがやっていることへの信頼を決して失いませんでした」とボルシュベルクは言います。 「どこかで解決策があるといつも言っていたものがありました。もっと時間がかかり、もっと手間がかかりました。しかし、最終的には常に方法を見つけます。」

しかし、飛行機は信念だけで飛ぶことはできません。 創造性と航空業界以外での考え方も成功に不可欠でした、とPiccardは言います。 多くの航空専門家は、飛行機械の製造方法に関する過去の経験から目がくらんで、思考が制限されているように見えました。 その代わりに、二人は造船所、化学会社などに頼り、航空機の潜在的な材料とソリューションを探しました。 たとえば、飛行機の車体を構成する極細の炭素繊維は、アメリカズカップのヨーロッパアリンギチームレースで流線型の帆船用の船体を製造している同じ会社によって作成されました。

「新しい太陽電池、新しいバッテリー、新しいモーターを開発することはできませんでした」とBorschberg氏は語り、彼らが使用したすべての技術を再考する時間はなかったと指摘しました。 その代わりに、彼らは最先端のソリューションをすでにそこに見つけており、それらを飛行用に再利用している、と彼は言います。

トロント大学航空宇宙研究所のクレイグ・スティーブス準教授は、ソーラー・インパルスの航海が完了したときにナショナルジオグラフィックのクリスティーナヌネスに語りました。 「彼らは、航空宇宙産業が行きたい道をかなり進んでいます。」

それでも、PiccardとBorschbergは、太陽光発電オプションがすぐに民間航空会社に向かわないことをすぐに付け加えます。 ソーラーインパルス2とその前身であるソーラーインパルス1は、加熱も加圧もされていない冷蔵庫サイズのコックピットに1人(パイロット)しか収容できませんでした。 そのシングルシートはトイレを兼ねています。 また、飛行機は驚くほど遅く、エネルギーの節約を最大化するために平均時速30マイルで移動します。

「それ自体は決して終わりではありませんでした」とピカードは飛行機について語ります。 「ソーラーインパルスは、誰もが不可能だと思っていた大きな冒険にこのテクノロジーを使用できることを示す象徴的な方法でした。」 言い換えれば、飛行の目標は必ずしも航空分野を推進することではなく、想像力を推進することでした。

しかし、これらの制限に突き当たることで、ソーラーインパルスチームは航空に重要な貢献をしました。 AirBus、Boeing、Siemensを含む多くの航空会社は、将来のフライトの排出量を削減するための電気またはハイブリッドシステムの開発プロジェクトを最近発表しました。 これらの取り組みの一部は、ソーラーインパルスが空に向かう前に始まりましたが、この旅行は注目を集め、急成長する分野にインスピレーションを与えました。 「私がプロジェクトを始めたとき、業界で働いているエンジニアが笑っていたのを見るのはとても面白かったです」とピカードは言います。 「しかし、今では同じエンジニアが電動飛行機プログラムに取り組んでいます。」

これらの事業では太陽光発電は依然として実用的ではありませんが、出発前にグリッドでバッテリーを充電することができるとPiccardは説明します。 しかし、バス大学の電子工学およびシステムエンジニアリングの教授であるピーターウィルソン氏によると、これらの技術はまだ商業規模に達するには数十年のテストと開発が必要です。 これらのフライトの主な制限の1つはバッテリーの保管です、と彼は2015年のThe Conversationで書いています。

太陽インパルスの最大の影響のいくつかは、実際に地上で見つかる可能性があります。 PiccardとBorschbergによると、この飛行は多くの業界で学際的な進歩を推進しています。 材料開発会社であるソーラーインパルスのパートナーであるコベストロは、超軽量で高性能のコックピット断熱材をより効率的な冷蔵庫に適合させています。 Piccardによると、インドのスタートアップ企業は、電力を75%削減する天井ファンに飛行機の高効率エンジンを使用することも計画しています。

しかし、それが言われ、完了したので、Piccardは彼の次のステップの準備ができています。 「もちろん、私たちは続けなければなりません。成功はアームチェアに座ってそれを楽しむためにそこにありません。成功は次のステップを踏み出すためにそこにあります。」

2017年11月、Piccardと彼のクルーは、投資家と政府を収益性が高く環境に優しい1, 000の革新的なソリューションでつなぐことを目的とした、World Alliance for Efficient Solutionsを立ち上げました。

「多くの場合、一方の環境を保護し、他方の産業を保護しても、共通の言語を見つけることができません」とPiccard氏は言います。 彼は、1, 000のソリューションプロジェクトが、こうした会話が起こるためのプラットフォームを提供することを望んでいます。

この段階はそれほど劇的ではありませんが、ドキュメンタリーが視聴者の心にソーラーインパルスの美しさとドラマを定着させ、技術の進歩に合わせて心を開いておくよう促すことを期待しています。

両方のパイロットのエネルギーの未来に関する楽観論は確かに伝染性があり、ソーラーインパルスに対する情熱は明白です。 ボルシュベルクが会話を締めくくると、彼は雲の上に舞い上がる彼の経験を説明します。 「そこにいるのは本当に美しい、それは贈り物だ」と彼は言う。「あなたは翼を見て、あなたはあなたの上の太陽を見て、翼に落ちる太陽光線だけで十分だと理解し始める飛ぶ。"

「それは本当に印象的です」と彼は付け加えます。 「このタイプの技術に対する信頼を与えてくれます。」

インポッシブルフライトの2時間のプレミアは 、2018年1月31日午後9時(米国東部時間)にPBSで放送されます。

世界初の太陽光発電フライトの内部