A aeronave deverá ter somente um lugar, ser capaz de navegar autonomamente, de modo a manter o navegante à bordo durante dias. Se a eficiência das baterias tornar possível reduzir o peso, poderá ser criado um modelo de dois lugares, para tornar a façanha volta ao mundo menos difícil.
A envergadura do Solar Impulse será de 80 metros, ligeiramente maior do que a envergadura de um Airbus A380, a fim de minimizar o a quantidade de energia necessária para mantê-lo no ar, e oferecerá uma superfície máxima para as células solares. Essa característica, que proporciona um auto-sustentação de 8 kg/m², cria uma sensibilidade maior a turbulências. A estrutura ultra-leve deverá ser construída com fibra de carbono.
Células fotovoltaicas produzem eletricidade durante o dia, que servirá tanto para propulsionar o avião, como para recarregar baterias que possibilitarão o vôo noturno. A energia acumulada durante o dia será armazenadas em baterias de lítium localizadas dentro das asas.
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