Электромобили, солнцемобили, солнечные велосипеды,
электромоторные суда с солнечными батареями - все эти экологически чистые
транспортные средства появились всего лет 15-20 назад. За прошедшие годы
электромобили перестали быть редкостью. Они находят все большее применение,
особенно в крупных городах, перенасыщенных автотранспортом. Что касается
солнцемобилей, то сегодня их можно встретить на дороге очень редко. Похоже, что
и в ближайшем будущем покататься на них смогут позволить себе лишь те, кому и
сейчас доступны "Роллс-Ройсы", "Феррари" и
"Порше". Это очень дорогое удовольствие. Между тем становится все
более популярным и доступным по цене водный гелиотранспорт - маломерные суда,
приводимые в движение солнечной энергией. Более всего они подходят для водного
туризма и рыбалки.
 Солнцемобили в большинстве своем машины
уникальные. В их конструкции используются оригинальные технические решения и
новейшие материалы. Отсюда и очень высокая цена. Например, двухместный
солнцемобиль "Мечта" обошелся японской автомобильной компании
"Хонда" в 2 миллиона долларов. Но деньги были потрачены не напрасно.
Трассу трансавстралийского ралли 1996 года протяженностью 3000 км он прошел со
средней скоростью почти 90 км/ч, а на прямом скоростном участке достиг 135 км/ч.
Рекорд "Мечты" пятилетней давности до сих пор никем не побит.
Напомним, что
солнцемобиль - это электромобиль, снабженный фотоэлектрическими
преобразователями (солнечными батареями) достаточно большой мощности, в которых
энергия света преобразуется в электричес кий ток, питающий тяговый двигатель и
заряжающий аккумуляторы.
Конструирование
солнцемобилей и испытание их в гонках постепенно оформились в новый технический
вид спорта - "брейнспорт". По сути дела - это состязания интеллектов
создателей солнцемобилей. На них отрабатываются параметры транспортных средств
будущего. Чтобы солнцемобиль с максимальной мощностью солнечных батарей и
электромотора всего 1,5-2 кВт мог соперничать с автомобилем, необходимо
использовать самые легкие и прочные конструкционные материалы,
высокоэффективные системы электропривода, последние достижения аэродинамики,
гелио- и электротехники, электроники и других наук.
Однако существует
гелиотранспорт, который, я уверен, станет популярным и доступным в самое
ближайшее время. Речь идет о маломерных судах, лодках, катерах, катамаранах,
яхтах и других водных транспортных средствах, приводимых в движение солнечной
энергией. Между прочим, именно на воде задолго до появления электромобиля было
испытано первое транспортное средство с электрическим приводом. В 1833 году
лодка с двумя электромоторами и 27 гальваническими батареями поднялась по Неве
на несколько километров. Принадлежала она работавшему в Петербурге немецкому
инженеру Морицу Якоби. Но из-за низкой энергоемкости батарей эксперименты пришлось
прекратить.
В начале ХХ века
появились маломерные суда с двигателями внутреннего сгорания. Энергоемкость
углеводородного топлива была значительно выше той, что могли дать
гальванические батареи. Лодки и катера с мощными бензиновыми моторами очень
быстро получили самое широкое распространение. А электромоторные суда и их
сухопутные "братья" - электромобили - из-за ограниченного ресурса
аккумуляторных батарей и сложности их зарядки до недавнего времени оставались
исключительной редкостью.
Сегодня суда с бензиновыми
моторами есть практически на каждом водоеме. Они отравляют воду и воздух, своим
ревом, выхлопными газами, вызывающей эрозию берегов сильной волной нарушают
условия жизни обитателей рек, озер и морей. Дело дошло до того, что приходится
ограничивать, а кое-где запрещать движение моторных лодок. Так что у
электромоторных судов с солнечными батареями появился шанс стать им реальной
альтернативой. Экологически чистые "солнечные" суда лучше других
подходят для активного отдыха, спорта, рыбалки и туризма.
Превратить в
"солнечный" транспорт водное судно гораздо проще, чем машину: на
палубе катера или лодки намного больше места для размещения солнечных батарей,
чем в кузове автомобиля. Есть и другие плюсы. На открытых водоемах
фотоэлектрические преобразователи не затеняются ни деревьями, ни домами, ни
машинами и поэтому отдают больше энергии. Водному транспорту не приходится
преодолевать затяжные подъемы и спуски, стремительно разгоняться и тормозить на
светофорах, а значит, им нужно меньше энергии.
На всех
транспортных средствах с солнечным приводом есть аккумуляторы. Их емкость и вес
зависят от назначения судна. На катерах или лодках для воскресных прогулок они
могут быть небольшими. Если "солнечной" лодкой пользоваться только по
выходным, аккумуляторы можно заряжать в рабочие дни, причем солнечные батареи
для зарядки аккумуляторов стоит размещать не на самой лодке, а на стационарной
береговой гелиостанции.
В коротком
плавании можно обойтись и без аккумуляторов. Но тогда на случай непогоды нужно
иметь на борту резервный движитель: весла, педали или парус. Роль паруса могут
играть солнечные панели. Из них получается и навес, который защитит от солнца и
дождя.
В отличие от ДВС
современные лодочные электромоторы практически не требуют ухода. Не нужно держать
на судне емкости для топлива и смазочных масел и менять масло в двигателе.
Первое
электромоторное судно, приводимое в движение солнечной энергией, построил в
1975 году англичанин Алан Фримен. Его электрокатамаран развивал скорость до 5
км/ч. В наши дни, всего через четверть века, скорость электролодок с солнечными
панелями возросла более чем вдвое, и их можно купить в магазинах спорттоваров,
например, в Германии, Швейцарии и других странах.
 Электромоторные суда на солнечных батареях
не раз проходили испытания в длительных морских путешествиях. В 1985 году
японский яхтсмен Кеничи Хори на "солнечном" катере
"Сикрикерк" в одиночку пересек Тихий океан. За 75 суток он преодолел
8700 морских миль. Скорость 3-5 узлов, с которой "Сикрикерк" шел от
Гавайских островов до острова Бонин вблизи западного побережья США, была близка
к средней скорости 9-метровой крейсерской парусной яхты.
У
"солнечного" судна есть немало преимуществ перед парусным: плавание
на нем гораздо меньше зависит от капризов погоды, удобно и то, что можно
пользоваться электрическими средствами связи и бытовыми приборами. Например, на
катере Кеничи Хори работали холодильник, СВЧ-печь, телевизор и видеокамера,
спутниковая навигационная система, радиолокатор, метеорологические приборы и
бортовой компьютер. Путешественник взял с собой в одиночное плавание даже
малогабаритную стиральную машину. Энергию для работы этих приборов вырабатывали
солнечные панели площадью 9 м2 и общей мощностью 1100 Вт. Из них 500
Вт использовалось днем для работы гребного винта электродвигателя мощностью
0,33 кВт, 400 Вт - для зарядки аккумуляторной батареи, питающей двигатель
ночью, 200 Вт - для бытовых нужд и работы радиостанции. Облегченные солнечные
модули жестко крепились на крыше рубки и палубе "Сикрикерка". Тяжелые
аккумуляторы располагались в трюмной части корпуса и служили балластом.
 Экологически чистые транспортные средства,
как наземные, так и водные, были представлены в международном экотуре
"Финляндия-2000". Большой интерес специалистов и зрителей вызывала
финская "солнечная" яхта "Сольвейг" с палубой, облицованной
ярко-синими фотоэлектрическими модулями. Установленный на ней электромотор
мощностью 1,5 кВт позволяет в солнечную погоду развивать скорость до 5 узлов.
Шесть аккумуляторов емкостью по 125 А·ч, помещенные внутрь киля, повышают
устойчивость судна. В просторной каюте достаточно места для длительного
путешествия команды из четырех-пяти человек. Навигационные приборы, СВЧ-печь,
холодильник, как и электромотор, получают энергию от солнечных батарей. Складывающаяся,
чтобы свободно проходить под низкими мостами, мачта приспособлена для паруса.
Создатель яхты Олли Куусисто не был бы настоящим финном, если бы не оборудовал
ее маленькой сауной с электронагревателем мощностью 1200 Вт, совмещенным с
"солнечной" электропечкой для приготовления пищи.
В экотуре
"Финляндия-2000" участвовала еще одна "солнечная" яхта
изобретателя Йорма Панкала, названная "Атон" (по имени
древнеегипетского бога Солнца). Легкое судно, изготовленное из стеклопластика,
по форме напоминает маленький авианосец. На его просторной палубе достаточно
места для размещения солнечных панелей суммарной мощностью 1200 Вт. На
"Атоне" нет мачты, но Й. Панкала намеревается оборудовать судно
ветроэлектрогенератором на телескопической стойке и парусом в виде воздушного
змея. На мелководье, где нельзя пользоваться гребным винтом, пропеллер
реверсивного электрогенератора будет работать как воздушный движитель.
В днище яхты есть
стеклянный иллюминатор . Его можно открыть и облиться морской водой. Осадка
судна всего 25 см, поэтому невысокого бортика вокруг иллюминатора вполне
достаточно, чтобы избежать затопления судна.
Экотур
"Финляндия-2000" убедил всех, что "солнечные" лодки, катера
и яхты пригодны для плавания даже в такой северной стране, как Финляндия, -
летом там солнечных дней не намного меньше чем на юге. Они могут быть
совершенно автономными даже в длительном плавании и подходят как для малых рек
и озер, так и для открытых морей.
Фотоэлектрические
преобразователи энергии, химические источники тока и системы электропривода,
используемые на "солнечных" судах, становятся все более эффективными.
Они занимают совсем немного места, поэтому даже на небольших
"семейных" яхтах можно разместить разнообразное дополнительное
оборудование - от биотуалета до малогабаритной сауны. Это особенно привлекает
привыкших к благам цивилизации путешественников. "Солнечные" суда
почти бесшумны. На них разговаривают, не повышая голоса, слушают пение птиц,
плеск волн и шум ветра, дышат свежим воздухом. Воспользоваться таким транспортом
захочет каждый, кто любит совершать водные путешествия.
Журнал "Наука и жизнь",
Кандидат технических наук А. ПОПОЛОВ
|
