ВЕДОМЫЕ СОЛНЦЕМ

В конструкции велосипеда, приводимого в движение энергией солнца, казалось бы, нет ничего сложного: поставь солнечную батарею нужной емкости да простенький электромотор — вот и готово полностью экологическое транспортное средство. А когда солнце спрячется за тучи — не беда, ведь продолжить маршрут можно и по старинке, крутя педали. Однако, как это зачастую бывает: в теории все кажется легко и просто, а перейдешь к практике — сразу возникает множество проблем. Так и с «солнечным велосипедом»…

Для положительного баланса энергии солнцемобилям (или как их еще называют — гелиовелосипедам) необходимы солнечные панели значительной площади, что соответственно увеличивает вес конструкции и повышает его стоимость. Поэтому, несмотря на то, что первые экспериментальные модели были построены еще в 1955 году, они до сих пор не получили широкого распространения, оставаясь уделом энтузиастов-любителей. В мире даже проводятся гонки на солнцемобилях, но стоят некоторые такие болиды почти как самолет, и они вряд ли могут использоваться в качестве повседневного средства передвижения. Относительно простые же по конструкции гелиовелосипеды европейского или китайского производства обладают ограниченными возможностями и без подзарядки они способны проехать не более 50 км.

В нашей стране работами по проектированию доступного и эффективного солнцемобиля долгое время руководил доцент Камышинского технологического института (филиал ВолгТУ) Валерий Степанович Галущак. Еще около 20 лет назад он создал студенческое конструкторское бюро, одним из ведущих направлений которого стала разработка легких транспортных средств, использующих «солнечный привод». К сожалению Валерий Степанович в прошлом году скончался от коронавируса, но дело его живет: он успел подготовить талантливых специалистов, которые продолжают исследования. Одну из таких новых экспериментальных моделей — солнцекат «Турист» представил на фестивале «Техносреда» молодой конструктор Иван Богданов.

Самое сложное в проектировании транспортных средств, использующих солнечную энергию — это правильно рассчитать энергетический баланс. В солнцекате «Турист» солнечная батарея вырабатывает примерно столько же тока, сколько потребляет электромотор. Мощность панелей, которые одновременно служат и крышей транспортного средства, составляет 300 Вт. Энергия от батарей передается на литий-ионный аккумулятор, размещенный в задней части машины. Спереди установлено ведущее мотор-колесо мощностью 1 кВт, которое получает энергию от АКБ через контроллер. Максимальное потребление энергии на крейсерской скорости 35 км/ч при движении по ровной поверхности -200 Вт. Также предусмотрен и режим рекуперации.

В конструкции солнцеката использована трехколесная схема, что позволило существенно снизить вес и уменьшить потери энергии по сравнению с четырехколесными машинами. Управление осуществляется за счет поворота задних колес с помощью двух рукояток, установленных сбоку от кресла водителя. Подвеска задних колес — независимая, рычажно-пружинная. Тормозная система реализована тросовая с приводом на задние колеса. Для передвижения по дорогам общего пользования имеется светодиодная оптика.

Поскольку солнцекат «Турист» изначально проектировался для дальних путешествий (об этом говорит и название), в основе его конструкции находится прочная металлическая рама. Конечно, алюминиевая была бы легче, но практика показала, что на наших дорогах далеко не лучшего качества (а где-то их и вовсе нет), сталь — надежнее. К тому же, в случае поломки, стальную раму можно заварить в любой мастерской. Вес солнцеката составляет 37 кг — не так уж и много, поэтому даже на велосипедном приводе он неплохо разгоняется и хорошо управляется. С прицелом на длительные поездки имеется комфортабельное кресло, а сзади размещен вместительный багажный отсек, в котором размещается туристическое снаряжение и запас продовольствия.

Первые тесты машины показали, что летом в условиях средней полосы России она способна передвигаться исключительно за счет солнечной энергии примерно с 10 до 17 часов с крейсерской скоростью 35 км/ч. Затем она может пройти еще 30-50 км за счет энергии, накопленной в аккумуляторе, дальше уже придется крутить педали. А на широте Мурманска летом в солнечный день ее и вовсе можно эксплуатировать круглосуточно.

«Турист» прошел испытания в длительном пробеге по маршруту Волгоград — Севастополь протяженностью 1350 км, где подтвердились все расчетные характеристики. За один день участники в среднем преодолевали около 170 км. Несмотря на сложные горные участки, встретившиеся в пути, серьезных поломок не было.

Солнцекат действительно прост в управлении и на демонстрационной площадке фестиваля «Техносреда» дети младших классов легко осваивали его буквально за пару минут. Понятно, что для управления этим транспортным средством не требуется наличие водительского удостоверения.

В настоящее время Иван Богданов разработал целое семейство солнцемо-билей, адаптированных для различных условий эксплуатации. Среди них -солнцекат «Фермер». Как понятно из названия, данная модель проектировалась для эксплуатации в сельской местности, поэтому у нее усиленное шасси и вместительная платформа, позволяющая перевозить груз весом до 50 кг. Схема эксплуатации этого транспортного средства следующая: утренняя дорога на работу в поле (сад, огород и т.п.) -дневная парковка, во время которой АКБ заряжается за счет солнечной энергии -вечерняя дорога домой с грузом урожая. Для такого режима использования большая батарея не нужна, достаточно обеспечить запас хода на 50-70 км. Отлично показал себя «Фермер» и в городской среде, на нем очень удобно ездить на работу и обратно.

Не останавливаясь на достигнутом, изобретатель проектирует и другие версии транспортных средств, работающие на солнечной энергии. Например, планирует построить в ближайшее время полноприводный «гелио-внедорожник», который… Впрочем, это уже тема для отдельной публикации!

Андрей НИКИТИН, фото автора и Ивана БОГДАНОВА