Эксперимент с управляемыми змеями

Эта идея кажется нереальной: использовать воздушные змеи, чтобы произвести революцию в области использования энергии ветра. Летательные аппараты работают эффективнее, тише и незаметней, чем турбины на земле. В Голландии уже работает прототип такого устройства.

В ветре заключается гигантский энергетический потенциал, большая часть которого не используется. Вуббо Оскельс хочет изменить ситуацию. В Голландии он считается автором идеи, которая многим кажется сумасшедшей. Он хочет использовать воздушные змеи для получения электричества и создать таким образом конкуренцию используемым сейчас ветрякам.

Вуббо Оскельс, профессор космической техники, его 13 сотрудников и студенты продвигают идею создания альтернативы излишне шумным ветрякам. Они полагают, что работа воздушных змеев будет качественно лучше, чем результаты ветряных парков.

Недавно в Голландии был создан прототип, который должен показать принцип работы высотной электростанции. Принцип его работы заключается в следующем: на длинном тросе в воздух запускается змей. При этом он совершает винтовые движения на определенной высоте полета и следует своей траектории движения. Маневр Cross-Wind очень часто используют серферы для того, чтобы набрать скорость. При подъеме кабель натягивается, и змей вынужден возвращаться. Во время вращательного движения при подъеме и опускании начинает работать генератор. А полученный в результате его работы ток аккумулируется в батареи.

Если трос полностью размотан, курсовой угол меняется таким образом, что сила тяги ослабевает. И таким образом, змей без затраты излишней энергии продолжает работать.Изобретатель полагает, что для змея не существует технических границ. Высота, на которой может летать змей, ограничена лишь предписаниями местных властей. Во время тестов змей поднимался на высоту 300 метров. Эта высота интересна тем, что ветровые потоки там постоянны и не замедляются горами или зданиями. Поэтому змеи могут производить достаточное количество топлива. А турбины, расположенные на земле, могут быть расположены на высоте не более 200 метров, что ограничивает использование энергии ветра.

Голландский ученый приводит и другие преимущества. Летающие электростанции заметно дешевле при строительстве и содержании, чем ветряные парки. Первые расчеты показывают, что электрический ток, произведенный таким образом, будет стоить от одного до четырех евроцентов. Если это подтвердится, то змеи будут определенно выгодней ветряков, чьи расходы на генерирование тока составляют шесть центов за киловатт/час, а при благоприятных условиях на прибрежной территории 4,5 цента.

Производство наземной станции для прототипа стоило 60000 евро. Но создатели полагают, что при серийном производстве эта цифра может сократиться до нескольких тысяч. При этом организационная единица, осуществляющая контроль, будет обходиться в 5000 евро, а расходы на создание самого змея и на кабель примерно 1200 евро.

Еще одним плюсом является гибкость. Змей может быть поднят на удобную с метеорологической точки зрения высоту. К тому же эта идея может быть воплощена, если на земле нет достаточного места для строительства электростанции, а электричество необходимо. Змеи незаметны, бесшумны и не наносят вред окружающей среде.

Другие специалисты лишь отчасти разделяют оптимизм исследователей. Они не отрицают, что в будущем воздушные змеи будут использоваться для производства энергии, но другой дело, в каком объеме. Это зависит от технологического развития этой идеи и от того, как ее воспримет общество. На данный момент предсказать это тяжело. Поэтому важно следить за тем, как эта идея будет развиваться. Пока, все же, ветряки кажутся более дешевыми. К тому же о рисках использования наземных турбин сейчас известно все, а о змеях эту информацию лишь предстоит узнать.

Чтобы стать достойной альтернативой для ветряков змеи должны пройти еще один решающий тест: они должны оставаться в воздухе в течение всего дня самостоятельно. До сих пор исследователи активно управляли змеем – прототипом. Но и здесь есть прогресс: новая версия оснащена датчиком высоты и навигатором, а скорость вращения регулируется с наземной станции. Здесь она обрабатывается компьютером и сравнивается со скоростью ветра, чтобы определить лучшую траекторию полета.

Единица управления отвечает за перемещение змея. Она расположена на десять метров ниже самого змея и работает как робот, управляющий змеем. А учитывая развитие современных технологии, в принципе, можно будет управлять змеем автоматически: например, при ухудшении погодных условий, при грозе, он будет переведен в положение парковки, чтобы сократить силу тяги. Если погода совсем ухудшится, то змей опустится на землю.

Единственная проблема заключается в том, что изобретатель хочет, чтобы в небе роилось большое количество змеев. Ведь расположенные около друг друга или даже друг над другом змеи увеличат мощность установки. Вуббо Оскельс назвал эту конструкцию "Laddermill". На данный момент тестируемый прототип площадью 50 квадратных метров производит только 20 киловатт. Для сравнения даже самая маленькая электростанция производит несколько сотен киловатт.

Для качественной работы летающих электростанций необходимо, в любом случае, использовать множество змеев. Порой речь идет о гигантских размерах. Так если общая площадь змеев составит 500 квадратных метров, то ожидается, что они будут вырабатывать мегаватт.

Между тем и другие ученые приходят к выводу, что высотный ветер представляет особый интерес. Так в США одна фирма при поддержке фонда «Гугл» проводит исследования над такими же воздушными змеями. Другое голландское предприятие со штаб-квартирой в Гааге, которое вышло из проекта Вуббо Оскельса, планирует представить в 2013 году на рынок воздушную электростанцию мощностью один мегаватт.