¿Qué sucede si Solar Impulse II encuentra viento en contra inesperado y se queda sin batería?

Noté que el nivel de carga de la batería cayó a niveles aceptables en algunas ocasiones en este artículo. Cayó a alrededor del 20 % al final del día 5 antes de la mañana del día 6.

¿Hasta qué punto un vuelo se verá afectado por un fuerte viento de frente inesperado que resulte en una menor velocidad respecto al suelo hacia el este y retrase el tiempo hasta el próximo brillo del sol y se agote la batería ?

Tiendo a pensar que la predicción del clima es bastante buena hoy en día, ¿cuál es el plan si esto sucede en un vuelo oceánico largo? ¿Tiene el océano corrientes térmicas en las que un planeador puede permanecer arriba 'para siempre' mientras espera el sol de la mañana?

En Solar Impulse, o vuelos 'experimentales' (en el borde de los límites) similares, como el vuelo de circunnavegación en globo en solitario, ¿generalmente tienen un avión ' perseguidor/observador ' volando?

El tramo 7 de este vuelo se planeó originalmente para ir de Nanjing, China a Hawái. El vuelo se desvió al aeropuerto alterno en Nagoya, Japón, debido al mal tiempo esperado en lo que habría sido el quinto día del vuelo. Cada tramo del vuelo fue planeado con especial atención al clima, para que tal situación no pudiera presentarse.
En el peor de los casos, el piloto podría rescatar y ( casi lo hizo una vez en un vuelo de Solar Impulse 1) y permitir que el avión se ameriza. Finalmente, el avión solo volaba en verano, cuando los días eran más largos.

Respuestas (2)

Solar Impulse tiene dos medios para almacenar energía: baterías y altitud. Si el clima lo permite, ambos estarán completamente cargados al atardecer y se agotaron en su mayoría durante la noche. La tasa de agotamiento al amanecer depende solo del tiempo entre el atardecer y el amanecer, no de la dirección y fuerza del viento.

El viento en contra solo significa que se cubre menos terreno. Solar Impulse está optimizado para volar a cierta velocidad y no volará mucho más rápido o más lento, independientemente del viento. Si el viento es lo suficientemente fuerte, simplemente no cubrirá ningún terreno, sino que será arrastrado hacia atrás. Pero el viento no hará que las baterías se agoten antes, y al día siguiente se recargarán si el cielo está despejado.

La velocidad y la dirección del viento varían con la altitud, por lo que la aeronave bien podría superar un viento que le había impedido avanzar la noche anterior volando a una altitud diferente al día siguiente. Después de todo, la duración del vuelo está limitada por el piloto, no por la fuente de energía.

La búsqueda de más información muestra que el Sol se acerca a SI2 a una velocidad de 1668 km por hora en el ecuador. "Si el viento es lo suficientemente fuerte, simplemente no cubrirá ningún terreno o incluso será arrastrado hacia atrás", pero la velocidad de avance hacia el este tiene poco efecto de retraso sobre cuándo SI2 verá el rayo de sol de la mañana siguiente y comenzará a cargar. La velocidad de avance favorable hacia el este permite ver el próximo sol un poco antes.
@EEd: el cambio en la longitud es tan insignificante que lo dejé fuera de la respuesta. Por supuesto que tiene razón, hay un efecto, pero es pequeño: para SI2, las noches tienen aproximadamente la misma duración, sobre todo porque solo vuela con un clima favorable.

Si el nivel de la batería es bajo, debido a una mala planificación oa un mal pronóstico del tiempo (los vientos terminan siendo menos favorables de lo previsto), entonces el impulso solar no llega a su destino. Si están sobre el agua, chocan contra el agua.

Mire, el impulso solar es un avión totalmente poco práctico, construido para darles a los dos pilotos algunos récords. Todo sobre el avión es poco práctico y peligroso. No hay suficiente potencia para una tasa de ascenso o velocidad de crucero decentes. Incluso un viento en contra bastante común a baja altura sería suficiente para que la aeronave volara hacia atrás. No hay suficiente almacenamiento de energía para un rango suficiente para recorrer con seguridad una distancia razonable. La estructura tuvo que construirse con un peso extremadamente ligero, por lo que el avión es frágil (no puede soportar muchas turbulencias). Y no hay forma de superar estas limitaciones con un mayor desarrollo.

La energía solar máxima que llega a la tierra es de aproximadamente 1kw/m2, y esto solo se logra en cielos despejados, cuando las celdas solares están directamente frente al sol. Dado que no hay forma de que las celdas solares queden orientadas hacia el sol en un avión (las celdas deben estar alineadas con la estructura del avión), esto significa que la mayor parte del día obtendrá incluso menos de 1 kw/m2 (la mitad del día que obtendrá cero).

Para poner esto en perspectiva, esto significaría que un avión ligero, como un Cessna 172, recibiría una potencia máxima de 10-15kw de energía solar en toda la estructura del avión. En realidad, usando celdas muy costosas con la mejor eficiencia disponible, la energía real recolectada sería más como 3-5kw. Un Cessna 172 es un avión de muy baja potencia y bajo rendimiento, pero aún así, obtiene alrededor de 120kw de potencia de su pequeño motor Lycoming de 4 cilindros. Los 3-5 kW de electricidad que un Cessna 172 solar podría recolectar en las condiciones más favorables no serían suficientes para mantener el avión en el cielo. Y nuevamente, esta comparación no se trata de intentar hacer un avión de pasajeros alimentado por energía solar o algo de rendimiento similar, no hay suficiente sol ni siquiera para el avión de transporte humano de menor rendimiento.

Parece que hay una buena cantidad de editoriales innecesarios en esta respuesta. Todo más allá del primer párrafo es solo tangencial para responder realmente a la pregunta de los OP. Si pudiera editar esta respuesta para apegarse un poco más al tema en cuestión, se lo agradecería. Tratamos de mantener las respuestas aquí lo más breves posible.
El récord de distancia del planeador es de 3000 km con 0 baterías de almacenamiento de energía y 0 kW de motor. Solar Impulse tiene más en común con un planeador que con un Cessna.
En mi humilde opinión, Solar Impulse 2 y muchos proyectos similares, ahora y de innumerables generaciones antes que nosotros, son una excelente demostración del deseo humano de superación, la capacidad de planificar, organizar y ejecutar, y la vasta acumulación de conocimiento, ciencia, tecnología e ingeniería.
El progreso en 'cada paso' puede ser pequeño, pero se suma con el tiempo. George Boole probablemente no vio el álgebra booleana y la lógica como la base de muchas máquinas, automatización y computadoras modernas. en.wikipedia.org/wiki/Boolean_algebra#Computadoras