不耗一滴燃油 太阳能驱动力上天入海
来源:人民网 作者:赵卓然 时间:2012-06-05 20:00 点击:次
5月24日,太阳能飞机“太阳驱动”号从瑞士帕耶讷起飞。新华社发
2011年8月15日,全太阳能动力船首次环球航行抵达香港。新华社发
5月24日,瑞士太阳能飞机“太阳驱动”号(Solar Impulse)从瑞士帕耶讷起飞,飞往北非国家摩洛哥。这是这架世界最大的太阳能飞机的首次跨大洲飞行,在2500公里的里程里,它没有耗费一滴燃油。
一个月前,世界上最大的太阳能快艇“图兰星球太阳”号(MS Turanor PlanetSolar)经过20多个月的巡航,已经完成环球航行,顺利返回摩纳哥赫尔克里港。
“太阳驱动”飞机与“图兰星球太阳能”快艇给人类带来最大的好消息是,在目前的技术条件下,太阳能应用在大型交通工具上是完全可行而且可靠的。
国内外科学家纷纷表示,如果能大幅提高光电转换效率,未来人类就能坐上纯太阳能驱动的飞机翱翔天际,搭载太阳能轮船环游海洋。
太阳能飞机:完美首秀洲际飞行
1万块电池板供持续飞行48小时,计划2014年实现环球梦想
“太阳驱动”号是冒险家贝特朗·皮卡德与机械工程师安德烈·博尔施贝格的梦想结晶。
1999年,皮卡德乘坐热气球环球冒险。尽管这次飞行非常成功,但让皮卡德耿耿于怀的是,出发时携带的3.7吨丙烷气体着陆时只剩下40公斤。他因此萌生了建造一个不消耗燃料的环保飞行器的构想。
“太阳能动力飞行探寻新能源将会给人类带来什么,比航空冒险还要刺激。”皮卡德说。
博尔施贝格曾是机械工程师兼飞行员。他的梦想是“找到一种方式建造一架既强劲又轻巧的飞机,仅需极少量的能源即可满足高效的飞行。”
当皮卡德与博尔施贝格于2003年相遇,“太阳驱动”计划便应运而生。2004年,皮卡德与博尔施贝格共同成立了太阳驱动公司,组织了科学家团队70多人。
“太阳驱动”计划将在2014年实现太阳能飞机环游世界,而最终的目标是用太阳能飞机实现永久飞行。
一切都在紧锣密鼓进行中,该项目连续创下了多项世界纪录。2009年秋,“太阳驱动”一代机HB-SIA成功试飞,成为世界上首架有人驾驶的太阳能飞机。
2010年7月,HB-SIA成功实现24小时不间断昼夜飞行,最长飞行纪录达到26小时10分钟19秒,也创下了海拔9235米高的纪录。
2011年5月13日,HB-SIA从瑞士帕耶讷机场起飞,途经法国和卢森堡,抵达布鲁塞尔,用12小时59分飞行630公里,成功完成首次跨国飞行。
而这一次的洲际飞行,则是“太阳驱动”号迄今航程最远的一次飞行,全程持续48小时。
据项目新闻发言人介绍,此次飞行的主要目的是协调该项目与各机场的合作并检验飞行保障水平,作为其在2014年进行环球飞行之前的预演。
2011年,太阳驱动公司开始建造第二架飞机HB-SIB,这架经过改良的飞机将承担环球飞行的重任,完成皮卡德的承诺。根据计划,它将以每小时70公里的均速在20天到25天时间内经过中国、欧洲、美国等地上空。
为了完成极具开创性的目标,“太阳驱动”号的设计处处体现了高吸收低能耗的理念。“太阳驱动”号HB-SIA飞机是一架具有悬臂的四引擎高单翼飞机,它拥有传统的尾翼布置和更高的机翼伸展,从外形看,像一只轻巧的大蜻蜓。
它的机翼跨度为63.40米,几乎与空客A340的机翼等长,但重量仅有1.6吨,只相当于一辆小轿车的重量,是世界上唯一一架尺寸如此大而重量如此轻的飞机。
它的平均飞行速度约为70km/h。由于仅有一个没有密闭的单座座舱,所以其飞行高度,理论最高海拔是8500m,但这已被2010年7月的昼夜飞行实践打破。
这架飞机机翼下方设有4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。
最令人瞩目的是它的动力装置:总共有11628个太阳能电池板,其中10748个安装在机翼表面上,其余880个位于水平尾翼。
太阳能电池板能将白天吸收的22%的光能转化为电能,为夜晚的飞机提供动力。这些强劲的太阳能电池板使得“太阳驱动”长时间持续飞行成为可能。
2010年7月,“太阳驱动”号完成了首次昼夜试飞。它在阳光充足时爬升至8500米高空,让电池尽可能多地储存能量;临近夜晚时,飞机缓慢滑翔下降到1500米的高度,利用电池储能继续飞行。
目前,“太阳驱动”号仅能容纳一个人,但太阳驱动公司表示,如果未来能够在技术上突破太阳光能的吸收问题,大幅度提高电池转换效率,可使飞机上搭载更多乘员。
根据该公司的计划,或许几十年后,能承载300名乘客的全太阳能飞机有望正式投入运营。