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据了解,国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零。太阳能飞机制造商“阳光动力”公司预测,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。可见,以太阳能作为未来航空航天器的辅助或主能源,是人类具有方向性和前沿性的重要研究目标。今天,能豆君向大家介绍一下太阳能飞机的发展历史和史上最经典的六款机型,期待太阳能飞机能够早日实现商用化,帮助人类完成环保飞行的梦想。
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:“挑战者”号;“太阳神”号;“太阳脉动”号;“天空使者”号;“西风”号;“阳光动力”号。
发展历史
70年代末,人力飞机的发展积累了制造低速、低翼载、重量轻的飞机的经验。在这一基础上,美国在80年代初研制出“太阳挑战者”号单座太阳能飞机。飞机翼展14.3米,翼载荷为60帕(6公斤力/米2),空重90公斤,机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池。在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。这架飞机1981年7月成功地由巴黎飞到英国,平均时速54公里,航程290公里。太阳能飞机还处于试验研究阶段,它的有效载重和速度都很低。有人提出设计一种无人驾驶的高空、低速遥控太阳能飞机,白天飞行时利用取得的太阳辐射能尽量爬高(或贮能于蓄电池内),夜间利用高度作滑翔飞行(或由蓄电池取得能量)。这样依靠取之不尽的太阳能,可维持长时期的飞行。这样的飞机可首先用于气象观测和侦察任务。2007年11月5日,在瑞士杜本多夫举行的新闻发布会上,展出了“阳光脉动”太阳能飞机样机。科研人员历时4年制成了这架太阳能飞机。瑞士探险家贝特朗˙皮卡尔2003年提出太阳能飞机环球飞行构想,计划驾驶太阳能飞机,经过5次起降实现环球昼夜飞行。环球飞行预计在2011年开始,这将是太阳能飞机历史上首次载人作昼夜、长距离飞行。
国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零。阳光动力公司设想,在未来,着重解决光能吸收问题。因为只有大幅度提高电池功效,才可能使机上人数增加。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。
太阳能飞机型号介绍
1.“挑战者”号
美国在80年代初研制出“太阳挑战者”号。飞机翼展14.3米,翼载荷为60帕(6公斤力/米),飞机空重90公斤,机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池,在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。
1981年7月7日,第一架以太阳能为动力的飞机飞过英吉利海峡。这架210磅重的“太阳能挑战者”号从巴黎西北部25英里以远的科迈伊森-维克辛起飞,以平均每小时30英里的速度、1.1万英尺的飞行高度,完成了全长165英里的旅行,最后在英国东南海岸的曼斯顿皇家空军基地着陆。
保罗-麦克里迪是该动力装置的设计者,他还曾建造第一架人力发动的飞机越过海峡。这架“太阳能挑战者”号是由安装在机翼的1.6万个阻挡层太阳能光电池发动的,这些电池把光能转变为电能以推动2.7马力发动机。这架飞机试图几次飞过海峡都未成功,此次借助极好的夏日阳光终于达到目的。飞机着陆时受到了30人的迎接。
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