最大太陽能飛機首次環球飛行:零燃油零排放

作者:    瀏覽:627    發布時間:2015-4-2 14:52:50

(本文由百度知道日報供稿 作者:寒木釣萌)

  零燃油、零排放、晝夜不間斷飛行……

  這說的不是未來,而是一款來自瑞士的太陽能飛機——陽光動力號。

  早在2014年12月08日,瑞士駐華大使館,瑞士“陽光動力”項目發起人伯特蘭·皮卡德和安德里·波許博格在京舉行環球飛行媒體見面會,伯特蘭就宣布:2015年,‘陽光動力號’將首次踏上環球飛行的旅程,而且是零燃油、晝夜不間斷飛行。

  如今,他們真的來了!

  2015年3月31日,“陽光動力號”抵達了環球之旅的重要一站,重慶!

陽光動力號太陽能飛機陽光動力號太陽能飛機

  太陽能飛機大家可能不陌生,可是環球飛行,這還真是新鮮。我們禁不住想了解,太陽能飛機的發展已經到了一個怎樣的階段?過去有哪些經典的太陽能飛機?陽光動力號飛機環球飛行,困難和意義何在?

  “太陽神”號無人飛機

  太陽能飛機不是現在才有,上世紀八十年代就開始出現,曾經出現過一些經典的機型,比如“太陽神”號無人機。

“太陽神”號無人機“太陽神”號無人機

  為了執行大氣研究任務,NASA和AeroVironment公司共同研制了太陽神號無人機,耗資1500萬美元。

  飛機用碳纖維合成物制造,部分起落架為越野自行車的車輪,整架飛機僅重590千克,機身長2.4米,機翼全面展開時高達75米,比波音747的翼展還要寬。機身上裝有14個螺旋槳,動力來源于機翼上的太陽能電池板。在早晨陽光不是很強烈時,“太陽神”裝備的太陽能電池可以為飛機提供10千瓦的電能,使飛機能夠以每秒33米的速度爬升。中午時分,電池提供的電能達到40千瓦,飛機的動力性能達到最佳狀態,能以每小時30至50公里的巡航速度飛行。晚上,飛機則依靠儲存的電能進行巡航飛行。

“太陽神”號無人機“太陽神”號無人機

  2001年,“太陽神”號在夏威夷飛行了10小時17分鐘,爬升高度為22800米。研究人員預計“太陽神”號最高可飛到30000米高空。然而不幸的是,因為遭遇強湍流,2003年6月26日,“太陽神”在試飛時突然空中解體,墜入夏威夷附近海域。

  澤弗太陽能飛機

澤弗太陽能無人機澤弗太陽能無人機

  澤弗是英國研制的太陽能無人機,翼展22.5米,重53千克,太陽能面板供電,并由兩臺450瓦的電動機驅動,巡航速度55千米每小時,升限超過2.1萬米。

  2010年7月23日,澤弗太陽能無人機持續飛行了336小時22分鐘(相當于2周)。

  陽光動力號更勝一籌

  以上介紹的兩款太陽能飛機,看上去都很酷,然而,跟陽光動力號比起來,它們有本質上的差別。

  陽光動力號是有人駕駛的飛機,從難度上來說,這幾乎要大一個數量級。不僅僅是在重量上增加一個飛行員的體重而已,還要加上為飛行員而設置的其他配套設施,比如廁所、食物、逃生系統等等。

  為了實現駕駛太陽能飛機環球飛行,伯特蘭和安德里準備了10年,并為該項目籌集了1.7億美元,組建了超過90人的工程師團隊。

  2010年,陽光動力號實現不間斷飛行24小時;2012年,實現了從瑞士到摩洛哥的跨洲飛行;2013年,安德里駕駛飛機自西向東穿越整個美國。現在,陽光動力號已經突破了時間上的限制,既可以飛行一天也可以飛行一周,甚至可以飛行一個月。

陽光動力號飛機分為1號和2號,最新的為陽光動力2號。其機身采用碳纖維材質制成,翼展72米,比波音747還要寬,重2.3噸,與一輛小車相當。  陽光動力號飛機分為1號和2號,最新的為陽光動力2號。其機身采用碳纖維材質制成,翼展72米,比波音747還要寬,重2.3噸,與一輛小車相當。
整塊機翼被17248片單晶硅光伏電池覆蓋,光伏電池轉化率高達22%,為了存儲太陽能,機上還有633千克重的鋰電池,白天,太陽能電池將電能充入到機載鋰電池中,為夜間飛行儲備電能,最高飛行速度141千米每小時。  整塊機翼被17248片單晶硅光伏電池覆蓋,光伏電池轉化率高達22%,為了存儲太陽能,機上還有633千克重的鋰電池,白天,太陽能電池將電能充入到機載鋰電池中,為夜間飛行儲備電能,最高飛行速度141千米每小時。
安德里(左)和伯特蘭(右),兩人被人們喻為新萊特兄弟。安德里癡迷于航空飛行,是數項特技飛行紀錄的保持者,他畢業于麻省理工學院,曾是麥肯錫的咨詢顧問,還創辦過多家互聯網和新材料領域的公司。伯特蘭家世顯赫,是冒險世家,祖父輩在探險和科學方面頗有建樹。而伯特蘭本人則是第一個駕駛熱氣球中途無降落環游世界的人。此外,他還是一位精神病學家、演說家。  安德里(左)和伯特蘭(右),兩人被人們喻為新萊特兄弟。安德里癡迷于航空飛行,是數項特技飛行紀錄的保持者,他畢業于麻省理工學院,曾是麥肯錫的咨詢顧問,還創辦過多家互聯網和新材料領域的公司。伯特蘭家世顯赫,是冒險世家,祖父輩在探險和科學方面頗有建樹。而伯特蘭本人則是第一個駕駛熱氣球中途無降落環游世界的人。此外,他還是一位精神病學家、演說家。

  環球飛行途經我國

  環球飛行不是持續不間斷繞地球一周,因為這需要耗費幾十天時間,機上的食物給養不夠,最后是飛行員的體力也難以支撐。所以環球飛行期間,會中途停留。今年3月,陽光動力2號從阿布達比開始,開始了首次環球飛行。而現在,他們已經在飛到重慶了。下一站,將是南京。

  環球飛行,未來途中最難的是飛越太平洋和大西洋,這個時候飛行員會持續飛行5至6天時間,這對飛行員的體力將是一個嚴峻的考驗。為了能在睡眠時及時對危險做出反應,飛行員航空服的衣袖內,配備了振動報警裝置。

  另外,陽光動力2號巡航高度為8500米,此高度與珠峰接近,在這樣的高度下,溫度可低至零下40攝氏度。為了減輕重量,機身不能最大化地對駕駛艙進行隔熱,這導致陽光動力2號機艙中一天的溫度變化相當北京一年的溫度變化。所以,環球飛行,不光是對太陽能飛機極限的挑戰,同時也是對飛行員耐力的一種挑戰。

  意義何在

  一些人對于陽光動力環球飛行不怎么看好,從功利的眼光認為,花如此大的代價進行環球飛行不值得,也沒有多少實際意義,這是錯誤的看法。

  安德里和伯特蘭最初尋找飛機制造商合作時,所有人給予他們的答案都是這樣的:“不可能制造出這樣的飛機”。

  而現在,他們成功研制了載人太陽能飛機,而環球飛行的本意是,希望向全世界證明,清潔技術在保護地球自然資源方面有著巨大的潛力,零燃油零排放飛行是可以實現的!

  “我們所做的就是集成當下最好的技術,來看看我們到底能否擺脫化石能源的枷鎖。”安德里在一次采訪中這樣說。

  誠然,現階段載人零油耗太陽能飛機還不會大面積商用,但是如果我們把目標定得稍低一些,你就會看到,變革其實已經來臨。

  2014年4月14日,當人們還在討論Facebook為何要染指航空業,打算花6000 萬美元收購Titan 航空時,不曾想,谷歌公司突然正式宣布,收購Titan 航空。

  Titan 航空旗下有兩款產品,還在設計制造中,分別是Solara 50和Solara 60,這兩款飛機依靠太陽能獲得動力,可飛到2萬米高空,一次升空后能在高空飛行長達5 年時間,期間,飛機通過無線信號向無法享受有線和蜂窩網絡的地方提供上網服務,另外在災難救助、環境和氣象監測等項目上也將具有重大的意義。

Titan 航空旗下的太陽能飛機Titan 航空旗下的太陽能飛機

  “你知不知道有一種鳥沒有腳?它們一生只能在天上飛來飛去,飛累了就在風里睡覺,一輩子只能落地一次,那就是死的時候。”這是某文學小說里面的經典句子,也是某電影里面的臺詞,如今,它即將成為現實。

  不管悲觀主義者怎么不屑,有一些趨勢注定是無法逆反和阻擋的:

  一、光電轉化率只會越來越高。

  二、儲能電池的能量密度只會越來越高。

  三、材料變得越來越輕,且越來越堅固。

  …………

  國際航空運輸協會希望能在2050年時,實現飛行器的碳排放量為零。而太陽能飛機制造商“陽光動力”公司則預測,40多年后,能承載300名乘客的全太陽能飛機有望正式投入運營。

  我們真心希望這一天真的能到來,早點到來。感謝安德里和伯特蘭以及他們的團隊所做的努力和貢獻,祝愿他們明年的環球之旅順利成功。

  最大太陽能飛機環球飛行官網:http://solarimpulse.sina.com.cn/

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