Un aeroplano solare è un aeroplano la cui propulsione elettrica è fornita, in tutto o in parte, dall'energia che raccoglie dal Sole grazie a pannelli fotovoltaici . Solitamente posizionati sulla superficie dell'ala, convertono l'energia luminosa della nostra stella in energia elettrica . Collegato ai pannelli, un circuito elettronico denominato MPPT garantisce un utilizzo ottimale di questa energia per alimentare il motore che trasforma questa energia elettrica in energia meccanica tramite l' elica . Nella maggior parte dei casi, una batteria viene utilizzata per immagazzinare energia aggiuntiva per compensare la mancanza di sole.
Rispetto alle risorse fossili come il cherosene , l'energia solare è inesauribile, gratuita e non inquinante ma presenta una variazione significativa legata alla rotazione della Terra (ciclo giorno-notte) e un'imprevedibile instabilità legata alle nuvole. Non è utilizzato per il trasporto aereo . Le celle fotovoltaiche sono costose, fragili e difficili da implementare su una curva alare. Per la loro massima efficienza attualmente collocata intorno al 30%, è necessaria un'ampia superficie per ottenere una potenza adeguata e le batterie necessarie per lo stoccaggio (anche quelle derivanti dall'avanzata tecnica ai polimeri di litio ) sono pesanti.
Il primo aereo ad energia solare è stato il Sunrise I , un prototipo senza pilota creato nel 1974. Ha effettuato il suo primo volo il 4 novembre 1974 su un lago salato a Camp Irwin , in California .
Prodotto da un americano, Robert J. Boucher della compagnia Astro Flight Inc. sotto contratto con DARPA , ha un'apertura alare di 9,76 m per 12,3 kg .
Il primo volo dura venti minuti ad un'altitudine di 100 m , ha 4096 celle solari sul ala per una potenza di 450 W .
Una tempesta di sabbia danni Alba I .
Il secondo modello si chiama Sunrise II . Prototipo senza pilota, il suo primo volo ha avuto luogo12 settembre 1975 su un lago salato a Camp Irwin, California.
Della stessa dimensione come prima, ha 4480 celle solari sul ala per una potenza di 600 W .
Dopo diversi tentativi, un problema con il controllo danneggia Sunrise II .
Nel 1976 il tedesco Fred Militky costruì Solaris, un prototipo senza pilota, realizzato il 16 agosto nello stesso anno effettua diversi voli a 50 metri di altitudine.
Costruito principalmente su fondi propri da Frederick To e David Williams tra il 1976 e il 1978, questo prototipo si basa sul modello di un aliante dell'epoca. L'aereo è costruito con i materiali più leggeri possibili (legno di abete rosso , fibra di vetro, resina, alluminio e film solare termoformabile ). Per mancanza di fondi, tempo e difficoltà di trovare uno sponsor, gli inventori decidono di ridurre il numero di celle solari a un terzo del numero previsto. Per iniziare il decollo, usano una batteria caricata con le celle dell'aereo prima del decollo. La presenza di questa batteria è all'origine di una polemica: i detrattori del progetto affermano che ciò non rende questo aereo un puro aereo ad energia solare.
Il primo volo di prova a energia solare si svolge presso l'aeroporto di Lasham ( Hampshire , Inghilterra) il21 dicembre 1978.
Il primo volo stampa ufficiale si è svolto il 13 giugno 1979 con Ken Stuwart come pilota.
La storia della realizzazione di Solar One è oggetto di un documentario nella serie Forgotten Stories of Aviation intitolata The Solar- Powered Plane di Karin Leuthy e Philip Osborn nel 1994.
Il 18 maggio 1980, il grande Gossamer Penguin, un modello Albatross modificato, è il primo aereo con equipaggio a volare alimentato esclusivamente da energia solare. Costruito da AeroVironment Inc .., fondata dal Dr. Paul McCready , ha un'apertura alare di 22 me un peso di soli 31 kg . Il pilota per questo primo test è il figlio di P. McCready, allora 13 anni .
Un'evoluzione chiamata Solar Challenger (14,3 m di apertura alare per 90 kg ) ha attraversato la Manica nel 1981.
Nell'agosto 1990, il Sunseeker I di Eric Raymond ha attraversato gli Stati Uniti da est a ovest in ventuno tappe. Si tratta di un aliante a motore elettrico alimentato da settecento celle fotovoltaiche distribuite sulle ali e sulla coda.
Helios è un prototipo di aeroplano solare della NASA , il quarto stadio del programma ERAST (dopo il Pathfinder , il Pathfinder Plus e il Centurion ).
L'aereo telecomandato ha battuto il record mondiale di altitudine nel volo orizzontale sostenibile, raggiungendo un'altitudine di 96.500 piedi (circa 32,16 km ) sul Pacifico su14 agosto 2001.
Con un'apertura alare di oltre 82 metri (più di un Boeing 747 ) per un peso di appena 800 kg , Helios è costituito da sei sezioni alari separate da cinque gondole che fungono da carrello di atterraggio. Una rete di 180 m 2 di pannelli solari che erogano una potenza di 35 kW alimenta i 14 motori elettrici necessari alla sua propulsione.
Il 26 giugno 2003, questo drone si schianta nell'Oceano Pacifico durante un volo di prova vicino all'isola hawaiana di Kauai , senza causare danni o vittime.
Evoluzione del Sunseeker I, il Sunseeker II è il primo aereo solare ad attraversare le Alpi (da nord a sud, dalla Svizzera all'Italia) nel 2009. Questa traversata segna l'inizio di un viaggio attraverso sei paesi europei.
Solar Impulse è un progetto guidato dagli svizzeri Bertrand Piccard e André Borschberg . Si tratta di un aereo solare monoposto con il quale progettano di fare il giro del mondo in cinque scali a partire dal 2012.
L'aereo è composto da due grandi ali che saranno ricoperte da circa 200 m 2 di pannelli solari (ovvero 12.000 celle fotovoltaiche) . Il dispositivo consente di azionare quattro motori elettrici da 10 hp ciascuno, e permette di ricaricare i 400 kg di batterie ai polimeri di litio a bordo del dispositivo. La sua apertura alare totale è di 63,4 metri.
Solar Impulse esegue il suo primo volo di prova con successo su 7 aprile 2010Alle 8 h 28 GMT ( 10 h 28 ora francese), dalla base militare di Payerne nella Svizzera occidentale. Questo dura più di un'ora.
Il 8 luglio 2010, Solar Impulse effettua il primo volo giorno / notte, con una persona a bordo (il pilota, André Borschberg). Dopo 26 ore di volo, alle 7 pm 1 GMT Solar Impulse atterrato a Payerne base militare da dove era decollato.
In totale, 70 persone hanno dedicato sette anni della loro vita a lavorare a questo progetto.
Dal 2010 al 2013, dopo diverse missioni in Europa e per terminare la traversata degli USA da Ovest a Est, Solar impulse 1 (HB-SIA) è stato ritirato il6 luglio 2013, viene smantellato e rimpatriato in Svizzera.
Solar Impulse (HB-SIA) ha quindi più di 400 ore di volo al suo attivo.
L'aereo viene acquistato da uno sponsor e il 31 marzo 2015, Solar Impulse 1 (HB-SIA) è esposto alla Cité des sciences et de l'Industrie di Parigi fino adicembre 2016.
Il 9 aprile 2014La presentazione ufficiale del secondo prototipo Solar Impulse 2 (HB-SIB) avviene presso l' aeroporto militare di Payerne in Svizzera.
Lasciato Abu Dhabi 9 marzo 2015il prototipo Solar Impulse 2 (HB-SIB) circonda il mondo in 17 fasi e il26 luglio 2016 sta riposando ad Abu Dhabi.
Il prototipo Solar Impulse 2 (HB-SIB) è attualmente in stand-by in un hangar ad Abu Dhabi.
SolarStratos è un'avventura ufficialmente iniziata inMarzo 2014dall'eco-esploratore svizzero Raphaël Domjan .
Si tratta di un aereo solare biposto costruito da Calin Gologan con il quale Domjan e il suo team intendono raggiungere un record assoluto di altitudine. La missione Ai margini dello spazio mira a consentire a Raphaël Domjan di raggiungere oltre 80.000 piedi. Il progetto ha sede a Yverdon-les-Bains in Svizzera .