最大太阳能飞机首次环球飞行:零燃油零排放

作者:    浏览:379    发布时间:2015-4-2 14:52:50

(本文由百度知道日报供稿 作者:寒木钓萌)

  零燃油、零排放、昼夜不间断飞行……

  这说的不是未来,而是一款来自瑞士的太阳能飞机——阳光动力号。

  早在2014年12月08日,瑞士驻华大使馆,瑞士“阳光动力”项目发起人伯特兰·皮卡德和安德里·波许博格在京举行环球飞行媒体见面会,伯特兰就宣布:2015年,‘阳光动力号’将首次踏上环球飞行的旅程,而且是零燃油、昼夜不间断飞行。

  如今,他们真的来了!

  2015年3月31日,“阳光动力号”抵达了环球之旅的重要一站,重庆!

阳光动力号太阳能飞机阳光动力号太阳能飞机

  太阳能飞机大家可能不陌生,可是环球飞行,这还真是新鲜。我们禁不住想了解,太阳能飞机的发展已经到了一个怎样的阶段?过去有哪些经典的太阳能飞机?阳光动力号飞机环球飞行,困难和意义何在?

  “太阳神”号无人飞机

  太阳能飞机不是现在才有,上世纪八十年代就开始出现,曾经出现过一些经典的机型,比如“太阳神”号无人机。

“太阳神”号无人机“太阳神”号无人机

  为了执行大气研究任务,NASA和AeroVironment公司共同研制了太阳神号无人机,耗资1500万美元。

  飞机用碳纤维合成物制造,部分起落架为越野自行车的车轮,整架飞机仅重590千克,机身长2.4米,机翼全面展开时高达75米,比波音747的翼展还要宽。机身上装有14个螺旋桨,动力来源于机翼上的太阳能电池板。在早晨阳光不是很强烈时,“太阳神”装备的太阳能电池可以为飞机提供10千瓦的电能,使飞机能够以每秒33米的速度爬升。中午时分,电池提供的电能达到40千瓦,飞机的动力性能达到最佳状态,能以每小时30至50公里的巡航速度飞行。晚上,飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。

“太阳神”号无人机“太阳神”号无人机

  2001年,“太阳神”号在夏威夷飞行了10小时17分钟,爬升高度为22800米。研究人员预计“太阳神”号最高可飞到30000米高空。然而不幸的是,因为遭遇强湍流,2003年6月26日,“太阳神”在试飞时突然空中解体,坠入夏威夷附近海域。

  泽弗太阳能飞机

泽弗太阳能无人机泽弗太阳能无人机

  泽弗是英国研制的太阳能无人机,翼展22.5米,重53千克,太阳能面板供电,并由两台450瓦的电动机驱动,巡航速度55千米每小时,升限超过2.1万米。

  2010年7月23日,泽弗太阳能无人机持续飞行了336小时22分钟(相当于2周)。

  阳光动力号更胜一筹

  以上介绍的两款太阳能飞机,看上去都很酷,然而,跟阳光动力号比起来,它们有本质上的差别。

  阳光动力号是有人驾驶的飞机,从难度上来说,这几乎要大一个数量级。不仅仅是在重量上增加一个飞行员的体重而已,还要加上为飞行员而设置的其他配套设施,比如厕所、食物、逃生系统等等。

  为了实现驾驶太阳能飞机环球飞行,伯特兰和安德里准备了10年,并为该项目筹集了1.7亿美元,组建了超过90人的工程师团队。

  2010年,阳光动力号实现不间断飞行24小时;2012年,实现了从瑞士到摩洛哥的跨洲飞行;2013年,安德里驾驶飞机自西向东穿越整个美国。现在,阳光动力号已经突破了时间上的限制,既可以飞行一天也可以飞行一周,甚至可以飞行一个月。

阳光动力号飞机分为1号和2号,最新的为阳光动力2号。其机身采用碳纤维材质制成,翼展72米,比波音747还要宽,重2.3吨,与一辆小车相当。  阳光动力号飞机分为1号和2号,最新的为阳光动力2号。其机身采用碳纤维材质制成,翼展72米,比波音747还要宽,重2.3吨,与一辆小车相当。
整块机翼被17248片单晶硅光伏电池覆盖,光伏电池转化率高达22%,为了存储太阳能,机上还有633千克重的锂电池,白天,太阳能电池将电能充入到机载锂电池中,为夜间飞行储备电能,最高飞行速度141千米每小时。  整块机翼被17248片单晶硅光伏电池覆盖,光伏电池转化率高达22%,为了存储太阳能,机上还有633千克重的锂电池,白天,太阳能电池将电能充入到机载锂电池中,为夜间飞行储备电能,最高飞行速度141千米每小时。
安德里(左)和伯特兰(右),两人被人们喻为新莱特兄弟。安德里痴迷于航空飞行,是数项特技飞行纪录的保持者,他毕业于麻省理工学院,曾是麦肯锡的咨询顾问,还创办过多家互联网和新材料领域的公司。伯特兰家世显赫,是冒险世家,祖父辈在探险和科学方面颇有建树。而伯特兰本人则是第一个驾驶热气球中途无降落环游世界的人。此外,他还是一位精神病学家、演说家。  安德里(左)和伯特兰(右),两人被人们喻为新莱特兄弟。安德里痴迷于航空飞行,是数项特技飞行纪录的保持者,他毕业于麻省理工学院,曾是麦肯锡的咨询顾问,还创办过多家互联网和新材料领域的公司。伯特兰家世显赫,是冒险世家,祖父辈在探险和科学方面颇有建树。而伯特兰本人则是第一个驾驶热气球中途无降落环游世界的人。此外,他还是一位精神病学家、演说家。

  环球飞行途经我国

  环球飞行不是持续不间断绕地球一周,因为这需要耗费几十天时间,机上的食物给养不够,最后是飞行员的体力也难以支撑。所以环球飞行期间,会中途停留。今年3月,阳光动力2号从阿布达比开始,开始了首次环球飞行。而现在,他们已经在飞到重庆了。下一站,将是南京。

  环球飞行,未来途中最难的是飞越太平洋和大西洋,这个时候飞行员会持续飞行5至6天时间,这对飞行员的体力将是一个严峻的考验。为了能在睡眠时及时对危险做出反应,飞行员航空服的衣袖内,配备了振动报警装置。

  另外,阳光动力2号巡航高度为8500米,此高度与珠峰接近,在这样的高度下,温度可低至零下40摄氏度。为了减轻重量,机身不能最大化地对驾驶舱进行隔热,这导致阳光动力2号机舱中一天的温度变化相当北京一年的温度变化。所以,环球飞行,不光是对太阳能飞机极限的挑战,同时也是对飞行员耐力的一种挑战。

  意义何在

  一些人对于阳光动力环球飞行不怎么看好,从功利的眼光认为,花如此大的代价进行环球飞行不值得,也没有多少实际意义,这是错误的看法。

  安德里和伯特兰最初寻找飞机制造商合作时,所有人给予他们的答案都是这样的:“不可能制造出这样的飞机”。

  而现在,他们成功研制了载人太阳能飞机,而环球飞行的本意是,希望向全世界证明,清洁技术在保护地球自然资源方面有着巨大的潜力,零燃油零排放飞行是可以实现的!

  “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。”安德里在一次采访中这样说。

  诚然,现阶段载人零油耗太阳能飞机还不会大面积商用,但是如果我们把目标定得稍低一些,你就会看到,变革其实已经来临。

  2014年4月14日,当人们还在讨论Facebook为何要染指航空业,打算花6000 万美元收购Titan 航空时,不曾想,谷歌公司突然正式宣布,收购Titan 航空。

  Titan 航空旗下有两款产品,还在设计制造中,分别是Solara 50和Solara 60,这两款飞机依靠太阳能获得动力,可飞到2万米高空,一次升空后能在高空飞行长达5 年时间,期间,飞机通过无线信号向无法享受有线和蜂窝网络的地方提供上网服务,另外在灾难救助、环境和气象监测等项目上也将具有重大的意义。

Titan 航空旗下的太阳能飞机Titan 航空旗下的太阳能飞机

  “你知不知道有一种鸟没有脚?它们一生只能在天上飞来飞去,飞累了就在风里睡觉,一辈子只能落地一次,那就是死的时候。”这是某文学小说里面的经典句子,也是某电影里面的台词,如今,它即将成为现实。

  不管悲观主义者怎么不屑,有一些趋势注定是无法逆反和阻挡的:

  一、光电转化率只会越来越高。

  二、储能电池的能量密度只会越来越高。

  三、材料变得越来越轻,且越来越坚固。

  …………

  国际航空运输协会希望能在2050年时,实现飞行器的碳排放量为零。而太阳能飞机制造商“阳光动力”公司则预测,40多年后,能承载300名乘客的全太阳能飞机有望正式投入运营。

  我们真心希望这一天真的能到来,早点到来。感谢安德里和伯特兰以及他们的团队所做的努力和贡献,祝愿他们明年的环球之旅顺利成功。

  最大太阳能飞机环球飞行官网:http://solarimpulse.sina.com.cn/