ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

     Название проекта:

Проект "Небоход".

     Укажите, что является целью Вашего проекта:

Разработка и коммерциализация продукта и (или) технологии.

     Направление, к которому относится проект:

Энергоэффективность и энергосбережение, в том числе разработка инновационных энергетических технологий.

     Краткое резюме проекта (5 предложений) с указанием имеющихся наработок и основных целей развития проекта:

Предлагаемая в проекте конструкция универсальная, может использоваться как стационарная энергосистема, аэростат-энергосистема, а с добавлением двигательной и управляющей систем это будет весьма экономичный, надежный и универсальный летательный аппарат. Гибридный дирижабль "Небоход" - инновационный летательный аппарат, который для движения использует альтернативные источники энергии. Сочетание летательного аппарата, уникального солнечного концентратора и ветроустановки в одной конструкции.


     ПРОБЛЕМА И РЕШЕНИЕ

     Опишите проблему, на решение которой направлен проект:

     Описание проблемы:

Низкая экономическая эффективность альтернативных источников энергии. Техническая и экологическая небезопасность, низкая универсальность и экономическая эффективность воздушного транспорта. Лесные пожары, а также ряд других проблем народного хозяйства.

     Приведите ссылки на исследования и материалы, подтверждающие актуальность заявленной проблемы:

Альтернативная энергетика, Авиационная катастрофа, Лесной пожар.

     Как проект решает описанную проблему, и в чем заключается инновационность подхода:

Стационарная энергосистема "Небоход" это новое поколение конструкций в строительстве альтернативных источников энергии. В этой энергосистеме объединены солнечные концентраторы и ветроустановка в одной конструкции. И эти элементы находятся во взаимодействии, дополняют друг друга, используется тепловая энергия солнца и энергия ветра для производства электроэнергии. Понятия штиль для этой энергосистемы не существует, так как практически всегда, когда пасмурно, есть ветер. А при безветренной погоде, есть солнце и тепловая энергия, которая будет отводиться на работу того же генератора. По предварительным расчётам, "Небоход" сможет нормально работать в диапазоне скоростей ветра, который намного шире, чем у распространённых сегодня типов ветрогенераторов. Особенно важно для окупаемости и экономической эффективности установки является то, что эта энергосистема сможет работать уже при довольно слабом ветре. Конструкция имеет эстетичный внешний вид, турбины ветрогенератора не вредят птицам и не издают низкочастотных звуков. Стационарная энергосистема "Небоход" может использоваться для дополнительного и основного энергоснабжения, как рекламно-энергетическая конструкция взамен билбордов, для орошения в сельском хозяйстве, а также для многих других применений.

Аэростат-энергосистема "Небоход" это ещё более эффективная конструкция, чем стационарная, так как на высоте всего несколько сотен метров скорость ветра выше и более стабильна, чем у поверхности земли, лучше инсоляция. У такой конструкции гелио-ветряной электростанции нет недостатков присущих наземным установкам. Самым важным является то, что она более мобильная, здесь не применяются несущие мачты, которые забирают приличную часть стоимости конструкции.

"Небоход" как гибридный дирижабль и одновременно энергосистема - летательный аппарат нового поколения не требующий топлива, имеет ряд преимуществ по сравнению со всеми распространенными сегодня летательными аппаратами. Для обеспечения безопасности полетов, в конструкции предусмотрено три системы защиты от аварийных ситуаций. Универсальность в том, что для такого летательного аппарата не требуется строительства взлетно-посадочных полос или иных вспомогательных средств для взлета и приземления. За счет уникальной системы управления, у этого летательного аппарата будет превосходная маневренность. Экономичность и экологическая безопасность достигается при использовании двигательной системы, для которой топливом будет тепловая энергия солнца, а также аккумулированная электроэнергия от ветрогенератора. Летательный аппарат "Небоход" может использоваться как пассажирский и грузовой транспорт, с его помощью можно проводить длительный беспилотный мониторинг лесных массивов и предотвращение лесных пожаров, а также во многих других отраслях.

Инновационность подхода заключается как в оригинальности самой конструкции в целом, так и в частности в применении уникальных элементов, солнечного концентратора и ветроустановки, в одной конструкции. Это превосходная альтернатива традиционным на сегодня ветрогенераторам, солнечным батареям и летательным аппаратам.

     Опишите основные технологические и рыночные тренды в рассматриваемой отрасли:

     Описание трендов:

Ископаемые энергоресурсы истощаются и дорожают.

     Приведите ссылки на соответствующие исследования и материалы:

Ископаемое топливо.

     При наличии, приведите ссылки на имеющие непосредственное отношение к проекту российские и (или) зарубежные патенты, обладателем которых являются третьи лица, а также ссылки на имеющие непосредственное отношение к проекту разработанные алгоритмы, протоколы, программы для ЭВМ и (или) базы данных, исключительные права на которые принадлежат третьим лицам. Под имеющими непосредственное отношение к проекту объектами интеллектуальной собственности здесь и далее понимаются объекты интеллектуальной собственности, обеспечивающие получение аналогичного или тождественного технического результата:

Неизвестно.

     Приведите обоснование актуальности проекта:

Внедрение в производство и распространение более эффективных альтернативных источников энергии позволит сократить потребление ископаемого топлива.


     ТЕХНОЛОГИЯ и (ИЛИ) направление прикладных исследований

     Приведите описание базовой технологии и (или) направления Прикладных Исследований:

Конструкция "Небохода" представляет собой сферу, каркас которой строится в виде геодезической сферы (структуры из треугольных компонентов, покрывающих поверхность сферы) по принципу который изобрел инженер Бакминстер Фуллер. Жесткий, прочный и в то же время лёгкий каркас, удерживает собственный вес без какого либо дополнительного усиления и кроме этого может нести дополнительно значительную нагрузку. Форма сферического дизайна обладает такой прочностью, потому что напряжение равномерно распределяется на все точки конструкции. В сочетании с использованием таких материалов как углепластики, это позволит конструкции быть очень легкой в соотношении объема к массе и прочной, нести значительные нагрузки при порывах ветра, а также иметь хорошую износоустойчивость.

На верху конструкции находятся гелиоконцентраторы предназначенные для нагрева воздуха с помощью концентрированной солнечной энергии. Внутри, конструкция горизонтально разделена на две части термоизоляционной перегородкой. Часть конструкции, которая находится выше термоизоляционной перегородки, под гелиоконцентраторами, предназначена для наполнения горячим воздухом. В части конструкции, которая находится ниже термоизоляционной перегородки, располагается ветрогенератор для производства электроэнергии с помощью силы ветра. Эти элементы конструкции дополняют друг друга, находятся во взаимодействии, по принципу который используется в тепловом двигателе Стирлинга, где перепад в температурах между объемами используется для преобразования тепловой энергии в механическую. Благодаря этому, энергосистема сможет эффективно работать даже в регионах где часто бывает безветренная солнечная погода. Таким образом можно строить стационарные энергосистемы, которые будут намного эффективнее нынешних альтернативных источников энергии.

Обшивка конструкции над гелиоконцентраторами будет прозрачной для доступа солнечного света внутрь гелиоконцентраторов. Обшивка каркаса между гелиоконцентраторами и термоизоляционной перегородкой будет также термоизоляционной, для лучшего сохранения тепла внутри объёма для горячего воздуха. Обшивка остальной части конструкции может дополнять систему воздуховодов ветроустановки, но в принципе может вообще отсутствовать.

Гелиоконцентраторы - подвижные, ориентируемые оптимально на солнце устройства, предназначенные для нагрева воздуха, внутри объёма для горячего воздуха, посредством концентрированной солнечной энергии. Они закрепляются к каркасу не жестко, а подвешиваются на систему, которая регулирует наклон гелиоконцентратора в соответствии с положением солнца, для лучшей концентрации солнечной энергии.

Ветрогенератор - оборудование для преобразования кинетической энергии ветра в механическую либо электрическую энергию, размещается внутри конструкции под термоизоляционной перегородкой. Ветрогенератор может быть оборудован воздуховодами с конфузорами, для усиления давления воздушного потока на лопасти ветрогенератора. Воздуховоды устанавливаются с выводами по всей окружности конструкции, это позволит использовать воздушный поток с любого направления. Они направлены своей широкой частью в сторону воздушного потока, а узкой частью на лопасти ветрогенератора. Воздуховоды также оборудуются заслонками для прекращения поступления воздушного потока на лопасти ветрогенератора, на случай шквального усиления ветра.

Если сделать эту конструкцию из легких материалов, такие как углепластики, она будет работать как аэростат-энергосистема, которая за счет большей скорости и стабильности ветра на высоте, позволит получать на порядок больше электроэнергии. Горячий воздух от гелиоконцентраторов будет обеспечивать основную подъемную силу для аэростата во время взлета, чтобы оторваться от земли и достигнуть определенной высоты. Далее идет только поддержание необходимой температуры, а на высоте в основном работает принцип воздушного змея или эффект Магнуса. Благодаря такому устройству конструкции в целом и расположению ветрогенератора в частности, в той части конструкции где расположена ветроустановка, появляется эффект Магнуса (возникновение поперечной силы при обтекании воздухом вращающегося цилиндра), который оказывает благоприятное воздействие на ветроустановку, дополнительно увеличивая скорость вращения ротора, а также повышает стабильность всего аппарата, и служит как дополнительная подъемная сила. Так, при росте скорости ветра, "Небоход" будет стремиться подняться выше, вместо того чтобы прижиматься к земле, благодаря чему, аэростату не потребуется какого-либо специального управления.

На основе этой конструкции возможно строить летательные аппараты по типу гибридного дирижабля. Технология такого летательного аппарата, в принципе, описана выше, потребуется провести лишь некоторые модификации аэростата-энергосистемы, добавить двигатель и систему управления. Но этот вариант на данный момент менее актуален, для начала хотелось бы разработать и внедрить стационарную и аэростат-энергосистему такого проекта.

     Приведите научные публикации членов команды проекта по теме проекта:

Название публикации: Новая конструкция гибридной ветросолнечной энергосистемы.

Авторы: Сергей Харченко

Год: 2011

Издание: Научная соцсеть «Science-Community.org»

Ссылка на веб ресурс (если есть): www.science-community.org/ru/node/3652


     СХЕМА КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ (в том числе для прикладных исследований)

     Опишите предполагаемые основные направления коммерциализации Вашего проекта (в ближайшей перспективе и (или) в будущем):

Название: Альтернативная энергетика, воздушный транспорт.

Комментарий: Большая эффективность в этих отраслях способствует лучшей коммерциализации.

     Приведите, при наличии, примеры успешных компаний, сделок по продаже подобных компаний, примеры привлечения инвестиций со стороны венчурных фондов и стратегических инвесторов в похожие проекты/компании или, если Вы осуществляете Прикладные Исследования, приведите примеры внедрения  аналогичных научно-исследовательских разработок в производство:

Неизвестно.


     КОНКУРИРУЮЩИЕ РЕШЕНИЯ

     Перечислите наиболее близкие аналоги Вашего решения и опишите, в чем заключается Ваше преимущество:

Название: Неизвестно.

Описание: Неизвестно.

Характеристики рынка (объем, динамика, ссылки на исследования): Неизвестно.

     Опишите характеристики рынка перечисленных аналогичных решений:

Неизвестно.

     Перечислите научные группы, институты, компании, ведущие аналогичные или близкие разработки и опишите, в чем заключается Ваше преимущество, или, если Вы осуществляете Прикладные исследования, приведите примеры подобных Прикладных Исследований в ведущих университетах мира и, при наличии, предварительные соглашения с ними о проведении совместных исследований:

Неизвестно.


     ПАРАМЕТРЫ РЫНКА

     Укажите рынки, на которых потенциально может быть реализован проект (перечислите страны, регионы, укажите основных потребителей, оцените примерный объем рынка, его динамику, ваше будущее позиционирование на нем):

Практически все страны мира, объем рынка очень большой. Динамику рынка трудно предсказать, но позиционирование должно быть хорошим.

     Приведите ссылки на соответствующие исследования рынков (на русском или английском языках):

Мировой рынок альтернативной энергетики в 2009-2019 годах, Первое крупное исследование рынка альтернативной энергетики в России.


     РЕСУРСЫ

     История возникновения проекта:

Идея конструкции, которая предлагается в проекте, в первоначальном виде появилась весной 2010 года. У появления идеи есть своя предыстория, если это кому либо интересно, подробности могут быть предоставлены позже. К августу 2010 года идея конструкции уже была хорошо продумана и с дополнениями обрела более завершенный вид. Тогда же было принято решение не дожидаться лучших времен, когда можно было бы взять кредит для реализации проекта, а начать поиск инвестиций. Таким образом появился проект "Небоход". Название проекта происходит по аналогии с русскими названиями машин, которые приводятся в действие при помощи пара и тепла - "пароход", "теплоход". Так конструкцию, которая работает при помощи сил неба - солнца и ветра, было решено назвать "Небоход", что на английский язык можно перевести как "Skywalker".

     Динамика развития проекта:

С момента возникновения идеи проекта ведется теоретическая разработка и усовершенствование технологии. В феврале 2011 года был запущен сайт проекта для его продвижения в русскоязычном сегменте сети интернет и представления инвесторам. Информация о проекте размещается на тематических ресурсах. В скором времени планируется перевести материалы сайта на английский язык и начать продвижение проекта в англоязычном сегменте сети интернет.

     Получали ли Вы и (или) члены команды проекта гранты на данную или схожую тематику? (даты, суммы, характер проектов, полученные результаты):

Нет.

     Лаборатория (опишите лабораторию, инфраструктурную площадку, на которой идет/планируется реализация проекта):

Для разработки проекта требуется лаборатория, оснащенная современными компьютерами, на которых с помощью специального программного обеспечения можно будет моделировать конструкции с имитацией реальных физический условий. Также требуется просторное помещение оснащенное необходимыми инструментами, оборудованием и материалами для создания прототипов конструкций.

     Привлекалось ли венчурное и (или) иное финансирование? (инвесторы, суммы, результаты):

Нет.


     ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

     Укажите текущий статус проекта (какие результаты уже достигнуты и чем они подтверждены):

На данный момент накоплена хорошая теоретическая база проекта. Создан сайт проекта и начато его наполнение информацией - www.nebohod.com

     Опишите ключевые цели проекта (не более 3-х) и ориентировочный срок их достижения:

1. Практическое завершение разработки и создание прототипа энергосистемы "Небоход", в течение шести месяцев.

2. Создание конструкторского бюро, в течение следующих девяти месяцев.

3. Создание научно-производственного предприятия, в течение следующих девяти месяцев.

     План реализации проекта:

     Дорожная карта проекта (ключевые ближайшие (2-3 года) этапы) по форме, приведенной ниже:

1. Год / Квартал: 2012/3.
Стадия проекта: Исследования и разработки.
Комментарий: Практическое завершение разработки и создание прототипа энергосистемы "Небоход".

2. Год / Квартал: 2013/1.
Стадия проекта: Создание продукта и производство.
Комментарий: Создание конструкторского бюро, которое будет заниматься усовершенствованием под конкретные задачи и внедрением в производство энергосистем проекта "Небоход".

3. Год / Квартал: 2013/3.
Стадия проекта: Общее организационное развитие и план по найму.
Комментарий: Входит в предыдущий пункт.

4. Год / Квартал: 2013/4.
Стадия проекта: Защита интеллектуальной собственности и лицензирование.
Комментарий: Относится к предыдущему пункту.

5. Год / Квартал: 2014/2.
Стадия проекта: Маркетинг, внедрение, продвижение.
Комментарий: Создание научно-производственного предприятия, которое будет заниматься серийным производством, внедрением на рынок, продвижением, продажами и введением в эксплуатацию энергосистем "Небоход".

6. Год / Квартал: 2014/4.
Стадия проекта: Привлечение инвестиций и продажи.
Комментарий: Входит в предыдущий пункт.

     Обобщенный план последующего развития (до достижения коммерческого результата):

На базе конструкторского бюро и научно-производственного предприятия будет осуществляться разработка и внедрение других инновационных идей, в том числе сопутствующих проекту "Небоход".