Sogni solari – Solar-Traum

Il primo modello di aereo solare volò già nel 1974. All’inizio degli anni ’80 seguì il primo volo solare con equipaggio. Andando un po' più indietro nella storia, vediamo che le basi di questo sviluppo furono gettate da Albert Einstein quando, nel 1905, spiegò l'effetto fotoelettrico e ricevette per questo il Premio Nobel. La prima cella fotovoltaica utilizzabile, con un'efficienza del 6%, fu sviluppata nel 1954. Da allora gli scienziati cercano di migliorarne l’efficienza. Per un impiego su larga scala, questa si attesta al 18%, mentre nelle migliori celle fotovoltaiche, come quelle utilizzate nei satelliti, dovrebbe raggiungere il 30%. Il sole non splende con la stessa intensità su tutte le parti della superficie terrestre. L’energia solare è più intensa all’equatore, mentre nella nostra regione è possibile raggiungere poco più di 1000 watt per metro quadrato. Con un’efficienza del 18%, possiamo quindi contare su circa 180 watt per metro quadrato. Nel modellismo aeronautico siamo purtroppo limitati per quanto riguarda la superficie utilizzabile.

Alla fine dello scorso anno, nell’ambito delle attività extrascolastiche della scuola di elettrotecnica Vega, abbiamo costruito un modello di aereo alimentato a energia solare. Per partire con il piede giusto, ci siamo informati presso la Federazione Aeronautica Internazionale (FAI) in merito alle norme regolamentari. Le regole per questa categoria F5E sono le seguenti:

Superficie massima: 75 dm²
Tensione massima: 42 V
Il sistema di propulsione deve essere alimentato esclusivamente da celle fotovoltaiche.

Per l’unità RC è consentito l’uso di una batteria ricaricabile. Il nostro obiettivo era quello di costruire un semplice modello elettrico RC con componenti standard. L’azienda del settore solare Bisol ci ha gentilmente messo a disposizione le celle fotovoltaiche GI56S3. Le dimensioni di una cella sono 156 mm × 156 mm e il peso, contatti inclusi, è di 14 g. C’erano molti problemi tecnici da risolvere: quale forma dare alle ali e al

E la fusoliera? Come vanno montate le celle e come deve essere realizzato il collegamento tra ala e fusoliera? Abbiamo quindi deciso di costruire un’ala in polistirolo, utilizzando solo due piccoli supporti in carbonio da 5 × 1 mm per il rinforzo e rinforzando la punta con compensato di pioppo da 3 mm. Il timone e le alette sono stati ritagliati da Depron da 6 mm.

Fin qui non c'erano stati problemi, ma le difficoltà sono iniziate durante la saldatura delle celle

e la loro installazione sull’ala. Le celle fotovoltaiche sono realizzate principalmente in silicio e sono quindi molto fragili. Abbiamo deciso di montare le celle direttamente con colla poliuretanica, per non creare alcuna pellicola protettiva e migliorare così anche il rendimento. Abbiamo collegato tutte le ventuno celle in gruppi seriali da sette, collegati direttamente al regolatore. Sotto carico abbiamo misurato una tensione di 12 V e una corrente di 6,5 A. In condizioni ideali abbiamo così raggiunto gli 80. Il peso del modello, pronto al volo, è di 1200 g. Non dobbiamo dimenticare che abbiamo costruito un aereo a motore e non un aliante. C’è una differenza significativa: questo velivolo rimane in volo grazie alla propulsione meccanica. Finora i progettisti hanno dotato soprattutto gli alianti di propulsione elettrica per superare le zone di correnti ascensionali.

Per me il nostro lavoro è stato pionieristico e, alla Vega Schule, siamo riusciti a dimostrare che è possibile e sensato costruire in futuro aerei alimentati a energia solare. Naturalmente continueremo il nostro lavoro. Per migliorare l’efficienza, siamo riusciti a utilizzare un nuovo regolatore. Anche la batteria del ricevitore può essere alimentata con energia solare...

garantisce l'utilizzo di celle solari più efficienti. Abbiamo realizzato un filmato sul nostro progetto, intitolato “Sončne Sanje” (Sogno solare)

è stato trasmesso da RTV Slovenija (emittente televisiva nazionale) nel novembre 2012. ■

Roman Ložar