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。
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,伯特兰宣布:3月,‘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。
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。
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。
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,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。
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,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。
,阳光动力号实现不间断飞行24小时;,实现了从瑞士到摩洛哥的跨洲飞行;,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。
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。3月,阳光动力2号将从阿布达比开始,在4至5个月的时间内,进行25天左右的环球飞行。两位飞行员计划在我国、美国、南欧或北非进行中途停留,并在夏天飞回始发地。
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。
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。
“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。
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