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全球最大太阳能飞机抵达中国旅程“终点站”南京

发布者: 拈香子 | 发布时间: 2015-4-22 10:33| 查看数: 2067| 评论数: 0|帖子模式

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4月21日,全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”在南京禄口国际机场安全降落。新华社记者韩瑜庆摄
当日晚间23时26分前后,全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”历经逾17个小时航程,抵达其环游世界的第6站——南京。由瑞士制造的“阳光动力2号”太阳能飞机自3月9日从海湾地区起飞开始环球飞行之后,仅靠太阳能已成功飞行75小时,6000多公里。在经停南京后,“阳光动力2号”还将横穿美国,飞越大西洋,经停非洲,最终返回起点阿布扎比。南京则是这架飞机中国之行的最后一站。
太阳能飞机以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小,为了获得足够的能量,飞机上应有较大的摄取阳光的表面积,以便铺设太阳电池,因此太阳能飞机的机翼面积较大。
太阳能飞机的英文名称为:solar-poweredairplane。它是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小,为了获得足够的能量,飞机上应有较大的摄取阳光的表面积,以便铺设太阳电池,因此太阳能飞机的机翼面积较大。经典的机型有:“太阳神”号;“天空使者”号;“西风”号;“太阳脉动”号。
动力号
“阳光动力号”机翼承载200平方米的光伏电池面板,可在夜间飞行
制造国家:瑞士
制造公司:瑞士阳光动力公司
类型:单座太阳能飞机
平均时速:70公里
最大飞行高度:8500米
乘员:一名飞行员
空客的翅膀,汽车的重量,昼夜不间断飞行!世界上第一架完全依靠太阳能、可实现昼夜不间断飞行的瑞士HB-SIA "阳光动力号"太阳能飞机。“阳光动力”开发者坦言发展此项太阳能飞机项目意在进一步拓宽太阳能资源的使用范围,打造“以太阳能为主的未来”。  
从外表上看,HB-SIA "阳光动力号"太阳能飞机并无任何特殊之处。而实际上它却凝聚了当今世界无数最新科技成果:机身由超轻碳纤维复合材料制成,翼展长达 63.4米,可比一架波音747-400。然而,拥有如此大翅膀的飞机,即使包括飞行员在内,其重量亦不超过1600公斤,仅相当于一辆普通家用汽车,只需两个成年人便可将其骨架抬起。
HB-SIA "阳光动力号"机翼下方设有四个发动机舱,各配有一个10马力发动机,一个锂聚合物电池组和一个调节充放电及温度的控制系统。此外,还设计了一层保温层,旨在保护电池组发散的热量,以确保他们能在8500米的高空、零下40度的恶劣环境下仍然可以继续工作,每个发动机配有一台减速器,将直径为3.5米的双轮叶式螺旋推进器的转速控制在200-400转/分钟,其中,太阳能电池达到了11628块,机翼上配10748块,横向平衡器上配880块,平均飞行速度理论上是70公里每小时,终极目标是实现无燃料消耗的昼夜飞行。
白天,“阳光动力号”上升到9000米的高空,以平均每小时70公里的速度进行飞行的同时,将多余的太阳能电力储存到高性能蓄电池中。到了晚上,重达400公斤的聚合锂电池把白天的太阳能转换成电能,可供飞机夜间持续飞行8小时。由于碳纤维复合材料具备耐热性高的优点,飞行员可将白天飞行高度保持在8500到9000米之间,从而达到最佳的空气动力学效率和太阳能利用率。到了晚上,飞行高度降至1500米左右,降少耗电量,待次日太阳升起之后,飞机才重新回到高空进行饱和飞行+饱和充电。
对于使用环境恶劣 储能成难题。为了提高安全系数,研发小组为飞行员提供了一整套高科技装备。专用的智能马甲具备防寒功能,能与导航设备相连。一旦飞机与预定航向偏离5度以上,马甲便会发出强力脉冲以唤醒沉睡中的飞行员。因此后者可以随时进入深度睡眠,而不必担心安全问题。此外,电池组表面的保温层可以阻止热量散失,从而确保蓄电装置在8500米高空、零下40摄氏度的恶劣环境中维持正常运行。
“阳光动力号”首席执行官安德烈·博尔施博格透露,当前飞机使用的光伏面板,转换效率大约为20%,飞机必须飞到9000米的高空才能吸取足够的光热。如果进行环球飞行,当处于北半球夏天,日照时间更长,但由于太阳升降期间与地平线形成的角度偏低,光伏面板其实无法在整个白天都吸取到光热。“有长达14个小时是需要使用电池飞行的,若电池有问题或储能不足,飞机不排除自9000米高空坠毁的可能。”此外,飞机的设计时速远低于喷气飞机的时速;此外其座位也被戏称为“经济舱”,只能做45度角的调整。
因此,即使在2012年实现环球飞行,要真正令太阳能飞机商用化,也还是前路漫漫———“阳光动力”的翼展已经大得如同一架波音飞机,却仍无法承载驾驶员以外的乘客。要么太阳能电池得到新的发展,使得动力得到增加;要么改造所有机场保证其起降。这或许才是飞机作为太阳能应用的终极挑战。
  这架HB-SIA "阳光动力号"由一批热心环保事业的瑞士科学家、工程师和探险家共同倾力打造而成,耗资近7000万欧元。设计者希望飞机彻底摆脱现有对石油燃料的依赖,仅凭无限的太阳光实行昼夜连续飞行。
  驾驶这架"阳光动力号"太阳能动力飞机是一个极端困难和高风险的工作。因为在过去还没有如此大翼展却又如此轻的一架飞机能够成功上天。“阳光动力”的专业团队一直在日以继夜的调整测试目标,以求把风险降到最低。
“太阳驱动”号从亚利桑那州凤凰城空港国际机场起飞,在飞行了18小时21分钟后,于23日凌晨1时零8分飞抵得州达拉斯-沃思堡国际机场,飞行路程达1541公里。
以前的太阳能飞机飞行纪录是由“太阳驱动”号创下的,当时它从瑞士飞到西班牙,全程达1116公里。
机师博尔施伯格说:“这一阶段行程特别具有挑战性,因为降落时遇到相当强的风势。以距离来说,这也是太阳能飞机的最长飞行路程。”
“太阳驱动”号在美国展开飞越美国大陆之旅,从凤凰城飞到达拉斯是第二阶段行程。第一阶段行程是从加州旧金山飞到凤凰城。
“太阳驱动”号翼展与波音747大型飞机相当,使用约1.2万块太阳能板,重量与普通四门小车相仿,平均飞行速度约每小时70公里,如果飞行员身体许可,可不间断飞行26小时。在夜间飞行时,它会飞到8230米的高空,然后缓慢向下滑翔,过程中不需要用到任何能源,一直到太阳升起时,太阳能板才再度积蓄能量。
自2010年4月7日首飞成功后,“太阳驱动”号每年都有突破,2011年首次完成瑞士至比利时跨国飞行,2012年5月完成瑞士至摩洛哥跨洲飞行,2015年将进行环球飞行。
太阳驱动2号
全球最大太阳能飞机“太阳驱动2号”机翼上安装有1.7万块超薄且高效能的太阳能电池板,翼展长达72米。
太阳能板在日间吸收能量,让飞机在晚间也可飞行,飞行时间不再受燃油量限制。
“太阳驱动2号”于2015年3月环绕地球飞行,途经中国、印度等地。
2014年6月2日,目前全球最大的太阳能飞机“太阳驱动”2号在瑞士成功首飞。2015年3月,两名探险家将驾驶“太阳驱动”2号从海湾地区出发,经阿拉伯海,进入印度、缅甸、中国,然后跨越太平洋前往美国,再飞往南欧和北非,最终回到起点。 2015年2月26日,阿联酋首都阿布扎比,全球最大的太阳能飞机“
阳光动力2号”在阿联酋首都阿布扎比上空飞行,为将于2015年3月开始的环球飞行做准备。
2015年3月9日瑞士纪念币发行公司发行全球最大太阳能飞机“阳光动力”2号首次环球飞行纪念币。



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