纯太阳能飞机现身!2015年试飞环绕世界

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在天上飞一般都需要大量燃料,但瑞士的一个团队打算仅用免费的太阳能环飞世界。这个飞机叫做 Solar Impulse 2,预计在2015年试飞,由17248个太阳能电池板组成的阵列提供能源。不过,即使有这么多的太阳能电池板,让这架 Solar Impulse 2 完成一趟旅程也得花个二十天。

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工程师们使用了可能的一切手段从阵列中压榨能源。这方面的研究者在这些年来不断地改进太阳能能源利用技术,但时至今日还完全不能让一架普通飞机通过太阳能保持在空中运行相对较长的时间。Solar Impulse 2 的翼展有72米,比68.5米的标准波音747还要长。不过虽然占地面积大,但其重量仅2300公斤,几乎和福特嘉年华轿车一样,小的驾驶舱只能容纳一人。

为了让这架飞机在保证不散架的条件下降低重量,研究团队采用了碳化纤维组件。不过即便如此,让机翼能够维持持空一天不降落也是很大的挑战。没错,一次飞一天,Solar Impulse 2 在设计目的上就是希望能够飞行得缓慢稳健。最高时速为140千米/时,因此它能够在下次替换人员或更换装备前飞行长达一周。

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那么,没有阳光的夜晚怎么办呢?Solar Impulse 2 在设计上是能够让其锂离子电池在白天被充电的,而非让所有吸收到的能量全传递到四翼涡轮机里去。这也是飞机的速度上限并不快的原因 – 飞机必须为夜晚存储足够的能源。电池重量366千克,几乎是飞机重量的四分之一。

另外一个存储能源的方式是高度。Solar Impulse 2 会在白天飞到8500米的高空,在这个高度它可以达到最高速度并为夜间存储能源;而黄昏降临后,飞机会降低到1500米的高空,减速运行,仅保持浮空即可。

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理论上的20天飞行时间将被分散在几个月内,并由研究团队密切监视飞机的状态。这次试验将会是目前为止太阳能飞机飞行时间最长的旅程,我们也不得而知,在这个试验中可能会出现什么样的状况和问题。让孤独的飞行员能够有伸直自己的脚也是很重要的 – 驾驶舱只有 3.8×3米大小。

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这个项目让我们了解到这么多年来的太阳能技术已经发展到了何等地步,也让我们清楚认识到这项技术还需要再走多远。至少在短期的未来,我们还坐不到任何一架全太阳能飞机,但离那个时刻,已经并非遥不可及了。

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