Solar Impulse war ein Flugzeugprojekt der Schweizer Bertrand Piccard und André Borschberg sowie die Bezeichnung der zwei gebauten Solarflugzeuge.
Ziel des Projekts war es, eine Kommunikationsplattform für neue technische, ökologische und ökonomische Wissenschaften zu errichten und nach der Erprobungsphase umweltschonende Motorflugzeuge ohne Verbrauch von Brennstoff zu konstruieren. Die Erlangung eines Weltrekordes war ausdrücklich nicht im Fokus.
2012, drei Jahre nach dem Erstflug in der Schweiz, gelang dem ersten Flugzeug Solar Impulse HB-SIA der erste Interkontinentalflug eines mit Solarenergie betriebenen Flugzeuges.
Vom 3. Mai bis 6. Juli 2013 überflog sie die Vereinigten Staaten in fünf Etappen.
Mit dem zweiten gebauten Modell, der HB-SIB, sollte von März bis August 2015 eine Weltumrundung in mehreren Etappen stattfinden. Dieser Flug musste im Juli 2015 auf Hawaii für etwa neun Monate unterbrochen werden. Vom 21. bis 23. April 2016 wurde mit dem Weiterflug nach Kalifornien die Pazifiküberquerung erfolgreich abgeschlossen. Die Weltumrundung endete erfolgreich am 26. Juli 2016 mit der Landung in Abu Dhabi.
Das Ziel des Projekts war, die Menschen für die Notwendigkeit des Energiesparens und der Nutzung und Förderung von erneuerbaren Energien zu sensibilisieren. Der Flug sollte die dazu notwendige Aufmerksamkeit erzeugen.
Vision des Hauptinitiators Bertrand Piccard
Das Projektziel, umweltschonend fliegende Motorflugzeuge ohne Verbrauch von Brennstoff zu konstruieren, entstand, nachdem Piccard eine Nonstop-Weltumrundung im Heissluftballon Breitling Orbiter 3 im Jahr 1999 erfolgreich vollendet hatte.
In seinen öffentlichen Auftritten betonte Bertrand Piccard immer wieder die visionären Ambitionen des Projekts: die Neuorientierung des Lebensstils der industrialisierten Gesellschaft, die unverantwortlich mit den natürlichen fossilen Ressourcen des Planeten umgeht. Er wollte aufzeigen, dass eine verantwortliche, nachhaltige Energiewende möglich und zwingend notwendig sei; es sei bereits mit der verfügbaren Technik möglich, den Energieverbrauch mehr als zu halbieren. Das Projekt sei nicht nur als Flugzeug zu verstehen, sondern als wirtschaftliche, umweltpolitische und wissenschaftliche Botschaft und Symbol, berichtete er vor einer Kommission der französischen Nationalversammlung.
Eine besondere Erkenntnis gewann Piccard nach der Landung der Non-Stop-Ballonfahrt rund um die Erde in Ägypten. Als er sah, dass von den 3,7 Tonnen Flüssiggas, welches der Ballon beim Start an Bord hatte, nur noch 40 Kilogramm übrig waren, gab er sich nach eigener Aussage das Versprechen, seine nächste Weltumrundung ohne Treibstoff zu unternehmen, um von der Bedrohung der Begrenztheit von fossiler Energie unabhängig und sicher zu sein. Diese Abhängigkeit sei auch für die Menschheit eine grössere Gefahr als das Abenteuer der Weltumrundung. Nach der längsten Etappe von Japan nach Hawaii über den Pazifik betonte er, dass diese länger als alle anderen einsitzigen Flüge mit Treibstoff war. Inzwischen könne man länger ohne Treibstoff fliegen als mit. Das sei nicht nur erstmals in der Geschichte der Luftfahrt, sondern auch in der Geschichte der erneuerbaren Energien.
Das Projekt wurde von einer breiten Presseberichterstattung weltweit getragen.
Am 28. November 2003 verkündeten Piccard und Borschberg offiziell den Beginn des Projekts, nachdem eine Studie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) die Machbarkeit bestätigt hatte. 2004 folgte die Gründung der Solar Impulse SA. Die EPFL, die ESA und der französische Flugzeughersteller Dassault Aviation konnten als Partner gewonnen werden.
Im Juni 2007 begann der Bau des ersten Prototyps HB-SIA. Sein Erstflug fand am 3. Dezember 2009 auf dem Militärflugplatz Dübendorf statt.
Ab 2011 wurde an einem zweiten Prototyp HB-SIB gearbeitet. Dieser sollte neben anderen Verbesserungen auch über eine Druckkabine verfügen. Weil beim letzten Strukturtest im Juli 2012 ein Flügelholm des Prototyps brach, verschob sich der Zeitplan der Weltumrundung. Sie fand ab dem 9. März 2015 in zwölf Etappen statt – ein Jahr später als geplant.
Die Konstruktion und der Bau des ersten Prototyps mit dem Luftfahrzeugkennzeichen HB-SIA begann 2007. Das Ziel war, im Jahr 2010 den ersten Nachtflug durchzuführen. Das Flugzeug wurde 2009 fertiggestellt.
Die HB-SIA ist ein freitragender viermotoriger Schulterdecker mit hoher Flügelstreckung. Die Spannweite beträgt 63,40 Meter, etwa entsprechend dem Airbus A340, bei einem Gewicht von lediglich 1,6 Tonnen. Die durchschnittliche Fluggeschwindigkeit beträgt ca. 70 km/h. Das einsitzige Cockpit hat keine Druckkabine, somit ist die maximale Flughöhe auf 8500 Meter beschränkt. Der Pilot benötigt aufgrund der grossen Flughöhe Wärmekleidung und eine Sauerstoffmaske. Um die geforderten Flugleistungen zu erreichen, ist ein extremer Leichtbau notwendig. Der Rumpf ist ein Gitterfachwerk aus mit Kohlenstoff-, Aramid- und Glasfasern verstärktem Kunststoff und ist wie Leitwerke und Flügelunterseite mit einer dünnen Kunststofffolie bespannt, die Unterseite der Querruder sogar nur mit einem Netz. Die Tragfläche ist aus einem Kastenholm und 120 formgebenden Rippen aufgebaut. Von den 11.628 Solarzellen sind 10.748 auf der Tragflächenoberseite (etwa 200 m²) und 880 auf dem Höhenleitwerk angebracht. Die Elektromotoren sind in vier langgestreckten Motorgondeln unter der Tragfläche montiert und treiben über ein Getriebe die niedertourigen zweiblättrigen Zugpropeller mit lediglich 200 bis 400/min an. Ebenso sind in jeder Motorgondel 70 LiPo-Akkumulatorzellen sowie deren Lade- und Überwachungselektronik untergebracht. Das Fahrwerk besteht aus einem zentralen, einziehbaren Hauptrad an einem hohen Ausleger unter der Rumpfgondel, zwei nach hinten einklappbaren Stützrädern an den Tragflächen zwischen den Motorgondeln und einem festen Spornrad am unteren Ende des Seitenleitwerkes. Durch die sehr geringe Flächenbelastung (8 kg/m²) ist das Flugzeug empfindlich gegenüber Turbulenzen.
Am 6. November 2009 verliess der Prototyp HB-SIA zum ersten Mal den Hangar des Flughafens in Dübendorf. Es wurden verschiedene Tests zu elektromagnetischen Interferenzen bei laufenden Motoren durchgeführt. Am 19. November legte das Flugzeug die ersten Meter auf der Startbahn aus eigener Kraft zurück. Der erste kurze Flug über eine Distanz von 350 Metern gelang am 3. Dezember 2009 und dauerte 30 Sekunden.
Am 7. April 2010 folgte der erste ausführliche Jungfernflug in Payerne. Er dauerte etwa 1½ Stunden, wobei der Testpilot 1200 Meter Flughöhe erreichte. Die Erwartungen wurden übertroffen, das Flugzeug zeigte ein äusserst stabiles Flugverhalten.