全球最大太阳能飞机

全球最大太阳能飞机 全球最大太阳能飞机开启环球之旅 ,追根溯源,2015年3月9日——人类首次尝试太阳能动力环球飞行～起飞。这天～来自瑞士的阳光动力,SOLAR IMPULSE,2号太阳能飞机将从阿联酋的阿布扎比起飞～展开未来5个月的环球飞行。按照～本月下旬～它将飞经我国～并在重庆和南京停留休整。 ,这是怎样一架飞机,, 长度:翼展达到72米～比波音747-8型的翼展还要宽3.5米, 机长22.4米～接近一个篮球场的长度, 高度:机高6.37米～相当于三层楼, 重量:而重量仅有2.3吨～跟一辆宝马760Li的重量相差无几。 速度:它的起飞速度只有35千米每时～比博尔特奔跑的速度还要慢。 巡航速度90千米每时～最大速度不过140千米每时～绝对是遵纪守法好司机的驾驶。 外形:采取了有着超高升阻比的滑翔机外形。细长的机翼里布置了140根碳纤维肋条～外表的蒙皮则采用了一种全新开发的树脂薄膜材料～厚度仅有17微米。除了机翼肋骨～机身的大部分骨架和硬质外壳也都采用了碳纤维材料～某些碳纤维板材每平方米的重量仅有25克～是普通打印纸的三分之一。 ,是谁开发了这架飞机,, 阳光动力,SOLAR IMPULSE,是由瑞士精神病学医生、探险家贝特朗〃皮卡尔联合企业家、前瑞士空军飞行员安德烈〃波许博格～于2003年11月共同组建的。目前整个团队约有100名成员～公司总部位于瑞士洛桑。他们的合作伙伴 包括瑞士的欧米茄,Omega,、迅达,Schindler,、ABB、雀巢～比利时索尔维、法国亚讯,ALTRAN,和德国拜耳(Bayer)这样的行业巨头。 2009年～他们造出了阳光动力1号～并于当年6月实现首飞。2010年7月8日～阳光动力1号在波许博格的驾驶下首次完成26小时不着陆飞行～这也是人类首次实现载人太阳能飞机跨夜飞行。1号机的24小时平均功率只有区区6千瓦～勉强达到了莱特兄弟的飞行者一号的动力水平。 此后的几年～团队一边对1号机进行广泛的测试和宣传～比如在美国进行了横跨美洲大陆的飞行活动～一边根据试飞的反馈研发2号机。2014年6月2日～在经过原型机静力试验受挫被迫更改设计的延期后～2号机首飞。 ,对飞行员的考验, 与目前大多数太阳能动力飞行器不一样～阳光动力2号和它的前辈阳光动力1号都是有人驾驶的～驾驶舱可以容纳一人。尤其是本次用于环球飞行的2号机～由于必须接受跨洋飞行的挑战～飞行员将在驾驶舱中待相当长的时间。按照计划～这次最具挑战性的航段将是从南京直接飞抵夏威夷的那一段～预计飞行员会在3.8立方米的狭小机舱中持续工作5天左右。 这五天五夜里飞行员的吃喝拉撒睡将都会在飞行座椅上完成。座椅不但集成了厕所～下面还有降落伞和救生筏以供不时之需。每隔几小时～飞行员将会被允许打一个十几分钟的盹。还好～座椅会有充气垫让飞行员完全展开双腿。民航飞行员借助自动驾驶仪可以放心的在飞行过程中休息～但是阳光动力2号这样的飞机太大、太轻～用术语说就是翼载太低～于是对气流特别敏感～一不小心就会失控。所以即便有特别开发的自动驾驶仪和地面控制中心的实时监控～飞行员还是会在飞机姿态变化超过5?的时候被装在手腕上的振动器唤醒。 为了减重～驾驶舱并未像民航飞机那样配备了增压和空调系统～所以当飞机达到8000米最大巡航高度的时候～舱内的环境会变得相当不舒适。还好有了超强绝热材料和特殊的飞行服保护～飞行员感受到的不会是零上40?——零下40?的冰火两重天。每天的供给将是2.4千克食物、2.5升水和1升运动饮料。 为了监控飞行员的身体状况～火柴盒大小的远程心电监测设备可以让地面的医学专家随时获得基本的参数。负责开发这套系统的公司也正在试图将其装配在汽车上～以防止疲劳驾驶。 ,在环保方面的突破与挑战, 随着人们对环境问题的日益关切～科技的走向也在发生转变～航空事业也不例外。科学家们一直努力寻找替代燃油的燃料～特别是在太阳能上寻求突破。“阳光动力二号”正是运用了太阳能技术。 光伏电池遍布全身 该飞机的最大亮点在于17248块光伏电池直接平铺在了机翼上。据光伏行业人士透露～电池来自美国Sunpower公司～转换效率可以达到23%。 由于飞机翼展要比波音747大型喷气式客机更长～因此也能让电池发挥最大优势～与电池相匹配的是四台17.5马力的电动机～可达到97%的效率～最高时速可达143公里。 此外～飞机上还载有633千克的锂电池～飞机在白天储存足够多的能量并将之转换出来～为锂电池所用。而这批锂电池为超轻薄款～每一块相当于一根头发丝。尽管电池有相当多的能量～但为了减轻电池的发电负担～夜间飞行时～飞行员会将时速控制在50~70公里。 飞机动力配备及材料先进 阳光动力二号是选用重量极轻、承载能力强的材料～其中既有碳纤维～也有泡沫等。而飞机的前缘、后缘都使用的碳纤维材料～其承载能力也比一般材料更好。飞机的舱体则使用的是保温隔热材料。 电池挑战大 “阳光动力1号”的飞机上～电池总安装量为11628块～其中主机翼是10748块～飞机尾部的平衡轴上也有880块。与新一代的飞机一样～每块电池板也相当 轻薄～并且会将部分能量转给夜用电池。 “一架飞机完全不用燃油～而是用电池作为动力～挑战非常大～”一位光伏企业内部技术人士向《第一财经日报》记者表示～飞机很窄～且只能容纳几个人～不可能让人带很多材料进入机舱～一旦动力不足～在天空中临时寻找替代性的能源就较困难～因此工作人员需对电池的效用、安全性、抗压力、抗腐蚀性、遭受恶劣天气的突然破坏等都要做详尽的预测及考量～这些都相当关键。 ,商业运营路漫漫, 不过～这样的一款太阳能飞机～要想投入商业运营～也并不是件容易的事。为了节约能量～飞机白天会攀升到8500米的高空～夜间则会在1500米的高度低空飞行～速度只有50至100千米/小时。因此～飞机从安曼的马斯喀特飞抵印度城市艾哈迈达巴德～1500多公里的路程就用了14个小时的时间～而同样的时间普通商业客机已经可以从上海飞到12000公里外的美国纽约了。 与此同时～目前太阳能发电也仍面临储能技术的瓶颈～由于太阳能能量分散～要实现更多载客飞机持续、稳定的太阳能驱动～就要提高电池板转化效率和储能能力。 因此～对于皮卡尔和波许博格来说～目前并没有考虑如何让项目实现盈利～他们想得更多的～是让这架飞机成为一座解决能源问题的实验室和展示平台。比如～飞机上采用的最先进的隔热材料～以及飞机电池外壳的抗低温技术～现在就已经用在制造高级冰箱上。 “我们所做的就是集成当下最好的技术～来看看我们到底能否摆脱化石能源的枷锁～以及展现可再生能源的重要性。”皮卡尔曾告诉记者～“如果今天不开始～那么永远都不会走入明天～我们希望通过太阳能飞机的环球飞行～来促进政府利用新技术取代旧的污染原料。” 除了阳光动力项目～在国内～南京航空航天大学航空宇航学院目前也在开展太阳能飞机的相关研究～更有专家预计～40多年后～在解决了太阳能吸收、大 幅提高电池功效之后～能够承载300名乘客的大型太阳能飞机有望投入运营。