Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> ATRAKTIVNÍ PROJEKTY Létající elektrárna
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

ATRAKTIVNÍ PROJEKTY Létající elektrárna

Mezi atraktivní energetická řešení budoucnosti můžeme zařadit létající elektrárny. Jejich návrhy přecházejí ze stadia teoretických úvah a matematických výpočtů do dílenské výroby a prvních testů.

MARS jako zdroj energie

„V každém případě to byl historický okamžik,“ prohlásil před novináři Pierre Rivard, generální ředitel kanadské firmy Magenn power, jež se zabývá využitím větrné energie, po prvním testu nové technologie MARS. Nejdřív bylo nutné vyřešit technické potíže, potom problémy s financováním. Nakonec se testovací start mohl uskutečnit a panu Rivardovi přinést důkaz o správnosti jeho vize. Zkouška se uskutečnila začátkem léta na jednom letišti v Severní Karolíně v USA. Výzkumný tým připravil celkem čtyři zkušební demonstrace ve výškách 100 až 300 metrů.

Společnost Magenn power byla založena před třemi lety speciálně na výzkum, vývoj a vývoj mobilní větrné elektrárny. Prvním hmatatelným výsledkem její činnosti je právě zkoušený systém MARS čili „Magenn Air Rotor Systém“. Jeho základem je balon nebo spíš vzducholoď naplněná heliem, jež je dlouhá 10 metrů, s průměrem 3 metry a doplněná o generátor. Prototyp elektrárny má na svém plášti – jak ukazuje kresba – umístěny výstupky podobné lopatkám kolesových parníků. Ve výšce až 300 metrů, kde jsou nejvýhodnější poměry proudění vzduchu, se do nich opírá vítr o rychlosti 10 až třeba 100 km/h a doutníkový balon se otáčí kolem své osy. Generátory na ose mění tyto otáčky jako obrovské Faradayovo dynamo na elektrický proud. Kabelem se proud přenáší na zem. Při testu dosáhla tato elektrárna výkonu 3,5 kW.

První verze, až přijde na trh, bude už mít výkon 100 kW. Ještě letos by měly být instalovány čtyři systémy. V budoucnu se počítá s výkonem balonu dokonce v megawatech. Ale zatím by MARS mohl sloužit jako záložní energetický zdroj v některých těžce přístupných částech Afriky, Číny nebo Indie. Mohl by zásobovat proudem lidská sídla na odlehlých místech. V polních nemocnicích by třeba udržoval v provozu lednice s medikamenty, což by někdy mohlo řešit otázky života a smrti. Podobně by energeticky zajišťoval provoz telefonních či televizních přenosových vysílačů nebo by obsluhoval vodní čerpadla. Firma se hrdě hlásí k tomu, že je uvedena v seznamu sta nejinovativnějších firem severní Ameriky TOP 100 Red Herring.

MARS je mobilní elektrárna bez nutnosti nákladných pozemních instalací, což je případ pozemních velkých větrníků.

Anotace
Technologie MARS – balon s turbínou v horizontální poloze, jež mění větrnou energii v elektrickou, je ukotven lanem s kabelem, který přenáší na zem energii buď k okamžitému připojení do sítě nebo k nabíjení baterií.

Mlýn řízený počítačem

S jiným řešením přišel nedávno Wubbo Ockels, bývalý astronaut a nyní profesor na Technické univerzitě v holandském Delftu, který v městském parku v Groningenu představil Laddermill (řízený mlýn). Jedná se vlastně o počítačem řízeného draka vypuštěného až do výše 1 000 metrů doplněného o generátor. Draka udržovali ve výšce 400 metrů a chtěli proudem zásobovat elektrickou kytaru rockového muzikanta Janna Akkermana, který byl se svou skupinou přichystán na pódiu v parku jako kulturní doplněk zkušebního letu.Vše bylo připraveno, ale vítr foukal málo, takže se kytara neozvala. I když se experiment nevydařil, neznamená to, že se ve vývoji nebude pokračovat. V současné době se ve světě pracuje asi na čtyřech velkých projektech létajících elektráren. Také Italové se snaží vymačkat z větru energii a stejně jako Wubbo Ockels vsadili na počítačem řízeného draka. Měl by zachytávat větrnou energii a s její pomocí roztáčet obrovský kolotoč umístěný na zemi. Ten by byl spojen s generátorem a vyráběl by elektrický proud. Studie italských výzkumníků uvádí velkorysý výsledek – očekávají výkon 450 MW. Ovšem neříkají, kdy začne testování prototypu.

Anotace
Schéma využití větrné energie

Helikoptéra, nebo větrný mlýn?

Už před 30 lety začal s obdobnými pokusy Bryan Roberts v Austrálii. Původně přišel s nápadem vytvořit létající elektrárnu spojením draka s helikoptérou. Časem se jeho návrhy různě proměňovaly.

Tento je velmi atraktivní: Na tenkém kovovém nosném rámu jsou umístěny dvě vrtule a dva generátory. Konstrukce by se sama vertikálně vznesla jako helikoptéra a potom vyráběla proud jako mlýn. Elektrárna má však být umístěna hodně vysoko. Hovoří o 4,5 až 10 kilometrech. V takových výškách by činila rychlost větru až 400 km/h. „Naším cílem je získat do roku 2020 prototyp o výkonu 240 kW elektrické energie ze vzduchu,“ říká Dave Shepard, který v roce 2002 založil s prof. Robertsem za tímto účelem firmu Sky Windpower. Jejich projekt se jmenuje Gyromill.

Anotace
Gyromill – hybrid helikoptéry a větrného mlýnu

Karel Sedláček

  

ATRAKTIVNÍ PROJEKTY

Nejrychlejší letadla

Rychlost je jedním z charakteristických rysů současnosti. A tak nás letečtí konstruktéři udivují stále atraktivnějšími projekty stále rychlejších letadel.

A2 

Evropská unie se snaží dohnat technologický náskok USA, a proto vstoupila do projektu britské firmy Reaction Engines. Dostal název LAPCAT čili Long-Term Advanced Propulsion Concepts and Technologies a je zaštítěn Evropským technologickým centrem pro výzkum vesmíru ESTEC, což je dceřiná organizace Evropské kosmické agentury ESA. Cílem je vyrobit vodíkový motor, s nímž by civilní dopravní letadlo dosáhlo rychlosti 6 000 km za hodinu (Mach 5).

Konstruktéři navrhují letadlo s křídly ve tvaru delty. Bylo by dlouhé 140 metrů proti 73 metrům Airbusu 380 a je označováno jako A2. Je to vlastně následník nadzvukového dopravního letadla Concorde, ale motory nebudou jen nadzvukové, ale hypertronické.

Do takového letadla se vejde 300 cestujících a s celkovým zatížením 400 tun by let z Bruselu do Sydney trval jen asi 4 hodiny. Letadla A2 by měla létat ve výškách 20 až 30 km.

Firma Reaction Engines, která sídlí nedaleko Oxfordu, se věnuje především pohonům kosmických dopravních prostředků. Plánuje bezpilotní raketoplán budoucnosti zvaný Skylon, který by asi do 12 let měl dopravovat na nízkou oběžnou dráhu 12 tun nákladu. Pro jeho pohon navrhla „hybridní“ motor Sabre, který je kombinací běžného náporového a raketového pohonu. Jako raketový motor spaluje tekutý vodík s kyslíkem, ale dokáže vodík míchat i se vzduchem. Ze Sabru odvozuje motor Scimitar, který by měl být nasazen v A2. Bude moci spalovat atmosférický vzduch, což umožní start a dolet 20 tisíc kilometrů.

Stroj A2 – Lapcat by měl být poháněn čtyřmi takovými motory. Polovinu trupu by zabíraly nádrže s kapalným vodíkem. Letadlo by nemělo žádná okna, protože neexistují materiály, z nichž by je bylo možné vyrobit.

Vývoj nových motorů vyžaduje rozlousknout několik velice tvrdých technických oříšků. Protože motory umožňující rychlost Mach 5 vyvolávají nebezpečí přehřátí, musí být doplněny velice účinným chlazením. Takový systém již mají Američané v bezpilotním letadle X-43A. Ten už v listopadu roku 2004 dosáhl dosud nepřekonaný rychlostní rekord, a sice Mach 9,6 čili 11 250 km/h. Projektu se účastní 14 partnerů z 6 evropských zemí: Belgie, Německa, Francie, Itálie, Holandska a Velké Británie. A2 by mohla být v provozu do 25 let.“

Anotace
A2 dosáhne rychlosti 6 000 km za hodinu.

Anotace
Evropské letadlo A2 bude podstatně větší než Airbus 380.

Tu-244

Překonat rychlost zvuku si klade za cíl také plánovaný nástupce sovětského letadla Tu-144. Projekt označený jako Tu-244 obsahuje vývoj čtyřmotorového civilního dopravního letadla s transkontinentálním doletem.

Práce na projektu začaly ještě za komunistické vlády v tehdejším SSSR už v roce 1979 a do konce roku 1993 měly být oznámeny první výsledky s dosažením rychlosti Mach 2. Téměř kruhový trup široký 3,9 m a 4,1 m vysoký měl být vyroben převážně z titanu. Letadlo pro celkem 311 pasažérů mělo být dlouhé 88,7 m, rozpětí křídel 55 m a ve výši 19 km by díky pohonům Samara NK-321 dosahovalo rychlosti M2, takže dolet by činil 9 200 km.

Projekt je u ledu. Firma Tupolev byla prodána Japoncům a Francouzům, kteří nyní ale pokládají původní ruské plány za možná východiska pro další vlastní vývoj nadzvukových dopravních letadel. Domnívají se, že do roku 2025 by bylo na trhu místo asi pro sto takových letadel.

Anotace
Model Tu-244

Aerion

Prorazit zvukovou bariéru chce také americká společnost Aerion. Oznámila, že první testovací lety nadzvukového letadla Aerion plánuje na rok 2012 a o dva roky později by první Jet měl přijít na trh. Tím chce firma předstihnout své konkurenty. Viceprezident Brian Barents oznámil, že zálohu ve výši čtvrt milionu dolarů zatím zaplatilo dvacet soukromníků.

Aerion je dlouhý 45 m a vysoký 7 m, rozpětí činí 19,5 m a plocha křídel 115,5 čtverečních metrů. Kabina je dlouhá 9 m, vysoká 1,9 m a široká rovněž 1,9 m. Hmotnost letadla činí 29 460 kg a stroj unese maximálně 20 590 kg pohonných hmot. Maximální rychlost je Mach 1,6. Aerion bude mít dolet 8 000 kilometrů a pojme 12 cestujících a dvoučlennou posádku. Náklady na pětiletý vývoj se odhadují na 2,2 miliardy dolarů.

Anotace
Aerion bude nadzvukové letadlo pro soukromníky.

Anotace
Pohled do luxusního interiéru Aerionu  

-ks-

pressin@iol.cz

Další články

Zajímavosti ve vědě a technice

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: