Высота полета до 40 тысяч метров на водородном двигателе и до 20 в режиме пропеллерном.
Использует три преобразователя энергии. Из солнечной энергии в механическую, из механической в химическую и электрическую. Используется двигатель Стирлинга, газоразделительная установка для генерирования газов — водорода и кислорода. Так же используется обычный генератор по принципу динамо-машины. Вращающий момент создает двигатель Стирлинга и два аккумулятора механической энергии.
Поверхность выполнена из призм. Призмы преломляют свет от солнца во внутрь фюзеляжа и направляют его к теплообменникам нагревая их. Теплообменники передают тепло к рабочему пространству двигателя Стирлинга в худшем случае к термопаре. За бортом постоянно низкая температура и очень солнечно (прозрачность атмосферы дает возможность серьезно повысить КПД генераторов на основе солнечной энергии). Наружные теплообменники охлаждают холодную часть двигателя Стирлинга. Разница потенциалов дает серьезный механический момент. Самолет может генерировать водород и кислород когда опускается до высоты облаков.
Двигатель Стирлинга работает как от тепла солнечных лучей, так и в темное время суток от запасенного за день водорода.
Аппарат, спускаясь, преобразовывает энергию набегающего потока во вращательную энергию при помощи вихревых тормозных систем. В этих системах группа пропеллеров преобразовывает энергию потока во вращательную. Размер входного отверстия тормозной системы регулирует ширину потока. Чем больше ширина потока, тем больше энергии отбирают лопатки тормозной системы, тем больше создается сопротивление движению, уменьшается скорость.
Большую часть движения аппарат проводит на дозвуковых скоростях в процессе парения. Так же используется лопастные пропеллеры для поддержания полета. Они питаются от двигателя Стирлинга и механических аккумуляторов.
На механических аккумуляторах необходимо остановиться. Эти аккумуляторы представляют собой маховики в фюзеляже. Они разгоняются от двигателя Стирлинга и тормозных систем. Маховики состоят из наноструктур, в которых масса распределяется от центра к краю. Причем масса наиболее удаленных частей в порядки превышает массу центральных зон. Эти структуры так же имеют просто колоссальное сопротивление на разрыв. Угловые скорости вращения могут ближе к оси достигать околосветовых. При этом эти маховики закреплены в безвоздушной среде с минимальным трением и соединены с фюзеляжем электромагнитными подшипниками, трения у которых тоже нет. Подшипники питаются от электрогенераторов вращения. Эти генераторы вырабатывают энергию из вращения самих же маховиков.
Закрепленные на валу с противоположных сторон маховики дают снижение веса всей установки практически вдвое. Это относится у к летательным аппаратам. На концах плоскости крыла этим маховики производят эффект на весь аппарат. Он становится легче в двое.
Кроме механических аккумуляторов есть химические аккумуляторы. Которые состоят из емкостей водорода и кислорода. Водород и кислород образует газоразделительная установка.
Водород сжигается в кислороде для работы двигателя Стирлинга или в прямоточном турбореактивном двигателе при передислокации на больших высотах и скоростях.
Фюзеляж представляет собой крыло. Это крыло имеет возможность изменять свою геометрию. Оно складывается к середине при увеличении скорости. Аппарат прозрачный и его поверхность состоит из призм. Призмы преломляют лучи и направляют их в несколько мест внутри фюзеляжа, в которых находятся радиаторы теплообменников. Теплообменники передают тепло к горячей части двигателя Стирлинга.
Цикл работы силовой установки основанной на двигателе Стирлинга и механических накопителях. Солнечная энергия, которой всегда больше чем необходимо для полета аккумулируется в механических аккумуляторах. Аппарат опускается к облакам, при спуске энергию торможения передавая через тормозные системы к тем же маховикам. В зоне облаков энергии солнца должно едва хватать на полет. Тогда подогревается двигатель Стирлинга при помощи сжигания водорода либо часть энергии отводится от маховиков. Водород образуется из водяного пара, которого в облаках есть достаточное количество при помощи газоразделительной установки. Эта же установка отделяет кислород.
Упрощенный вариант самолета – это гидроплан. Он находится постоянно на воде. По надобности поднимается в воздух.
Прототип самолета на солнечной энергии NASA
Источник: //adaptive.com.ua/article/fvs762ox2j3x.html