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全球首款纯太阳能飞机踏上新征程

导读: 近日,全球首款纯太阳能飞机“太阳能动力”号完成跨越美国全境的飞行后,在纽约肯尼迪国际机场平稳着陆。据悉,这架太阳能飞机的下一个目标是在2015年实现环球飞行。

  近日,全球首款纯太阳能飞机“太阳能动力”号完成跨越美国全境的飞行后,在纽约肯尼迪国际机场平稳着陆。据悉,这架太阳能飞机的下一个目标是在2015年实现环球飞行。

  太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机,其动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器等装置组成,经典的机型有“太阳神”号、“天空使者”号和“太阳能动力”号等,其共同的特点是机翼面积较大。

  太阳能飞机的发展始于上世纪70年代末。1981年7月7日,第一架以太阳能为动力的“太空挑战者”号以每小时50余千米的速度成功飞越英吉利海峡。虽然“太阳能动力”号并非人类设计的第一架太阳能飞机,但跨越美国的飞行,使它成为首架由飞行员驾驶的、昼夜不间断飞行的太阳能飞机。此前,“太阳能动力”号曾于2005年实现了自瑞士至比利时的跨国飞行,并于次年5月实现了自瑞士至摩洛哥的跨洲飞行。

  “太阳能动力”号是一架单座电动飞机,飞行速度最高可达每小时70千米,能在8500米的高空巡航。其重量大致与一辆小型汽车相同,但机翼却长达63.4米,几乎与波音747的翼展相同。事实上,太阳能飞机的秘密就藏在这个巨型机翼上上面布满了大约1.2万个单晶硅太阳能电池。由于单位面积所能获取的太阳辐射能量有限,为了获取足够的动力,飞机必须有较大的、获取光照的表面积。这样,在白天的时候,太阳能电池不仅可提供飞行所需的能源,还可给360多千克的电池组充电,以保证飞机的4台发动机获得源源不断的动力。

  太阳能飞机驾驶员皮卡尔认为,太阳能动力飞机的商业价值将在未来5年内体现出来。事实上,“太阳能动力”号这个项目的重点并非对航空技术的探索上,它更多是一个能源项目。如何实现太阳能的高效、可持续应用,或许才是这个项目关注的焦点。研究人员希望通过低能耗的航空飞行,使人们意识到一个能源可持续的新时代就在眼前。太阳能飞机的到来,引发的很可能是能源领域的变革。一旦实现商业化应用,将开启一个全新的时代。

  当然,要实现上述目标还需攻克很多技术问题。以续航能力来说,太阳能飞机的惊人续航能力来自不竭的阳光。理论上讲,只要能追上地球自转的速度,太阳能飞机就可以永久飞行下去。但要追上地球的脚步,需要以接近音速两倍的速度飞行,这恐怕只有超音速科技才能尝试。不过,换个思路看,太阳能飞机要挑战黑夜,也可以从电池上做文章:只要太阳能电池板的能量转换率够高、蓄电池的能量密度够大、重复充电能力够强、电动机够经济,太阳能飞机实现永久飞行就非遥不可及。

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