世界经典太阳能飞机揭秘(组图)
按照设想，“太阳脉动号”太阳能飞机将由碳纤维制成，外形如同一只巨大的蚊子，表面覆盖有240平方米的太阳能光电板。
飞行自古以来都是人类的梦想，而各种各样的飞行器就是实现人类梦想的翅膀。瑞士探险家计划在2011年挑战太阳能飞机环球载人飞行的构想，并于5月22日正式展开了网上模拟试验。航空技术的发展，已经使人们惊觉：利用取之不竭的阳光实现永久飞行，正跳出科幻的意味，变得越来越真实可及，正如英国皇家航空俱乐部的巴里·罗尔夫所说:“谁知道将来还有什么会成为可能呢？”
瑞士科研人员5月22日开始对太阳能飞机环球飞行计划展开网上实景模拟试验，为一年后开始的首架样机试飞和最终环球载人飞行作准备。第一架样机目前正在瑞士制造和组装，环球飞行预计在2011年上演，一旦实现，这将是太阳能飞机历史上首次载人作昼夜、长距离飞行。
整夜航行是最大挑战
早在2003年，瑞士探险家贝特朗·皮卡尔就提出了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，这一计划被命名为“太阳脉动”，最终的目标是用太阳能飞机实现永久飞行。
太阳能飞机惊人的续航力来自取之不竭的阳光。从理论上说，只要能追上地球自转的速度，使自己永远暴露在阳光照耀下，太阳能飞机就能永久飞下去，持续时间取决于部件的寿命极限。但实际上，飞机要跟上地球的脚步，需要以接近两倍音速飞行，这只有在已经退役的“协和”超音速客机上才能体验到，因此现实的永久飞行之道还必须面对黑夜的挑战。
“太阳脉动”计划面临的最大挑战正是彻夜飞行，因为夜间无法采集阳光，飞机只能依靠电池白天储蓄的有限能量。 皮卡尔承认:“我们最大的问题是能否在白天储存足够的太阳能，保证夜晚飞行。”不过他认为，只要蓄电池的能量密度和重复充电能力、太阳能电池板的能量转换效率以及电动机的经济性达到足够水平，太阳能飞机在空中数周数月地飞行下去，并不是一个遥不可及的目标。
网上模拟飞遍全球
皮卡尔的研究小组共有60名科研人员，研究机构设在瑞士，他们的研究得到了法国达索特航空和欧洲宇航局的大力支持，整个项目投资7000万欧元。
由于世界上还没有驾驶太阳能飞机尝试昼夜连续飞行的先例， 因此在实际飞行前，皮卡尔和他的研究小组要完成充分的数据模拟以保证飞行安全。22日的网上模拟将充分考虑“太阳脉动号”可能遇到的各种实际情况。飞机将在白天攀升到高空，在夜间降低飞行高度，以节省能源，但具体飞行高度需要模拟确定。此外，模拟还要考虑恶劣天气，以及如何避开云层、如何最大限度获取阳光等问题。参与飞行计划的气象学家卢卡·特鲁曼斯说：“我生来第一次希望天天都艳阳高照。”
驾驶舱仅能容一人
目前，研究小组正在赶制“太阳脉动”的第一架样机，他们所采用的超轻材料、太阳能电池、能量管理系统、驾驶员健康检测系统等都代表着最新的技术水平。按照设想，“太阳脉动号”飞机将由碳纤维制成，外形就像一只巨大的蚊子，表面覆盖有240平方米的太阳能光电板，装有一组400公斤的锂电池，通过4台电动机驱动直径数米的螺旋桨缓慢旋转，能在10000米以上高度以70公里/小时的速度巡航飞行。
太阳能光电板会将阳光转化为电能，储存到高技术超薄锂电池，带动机翼上4个电动螺旋桨发动机，为飞机提供动力。在这样的飞行中，“太阳脉动号”从太阳得到的平均功率只与莱特兄弟1903年的飞机功率相当，这要求锂电池每公斤的能量密度必须接近200瓦/小时。
超薄和柔性的太阳能锂电池要承受变形、振动、-60℃~+80℃的温度变化，还有强紫外线照射。制造宽达80米的超轻细长机翼也是前所未有的技术考验，在12000米以上高空驾驶，驾驶舱还需要增压、保温和除湿。另外，为节省能源减轻重量，驾驶舱设计很小，只能容下一个飞行员。飞机的起飞将完全自动完成，白天它将逐渐升高，夜晚则缓慢滑翔下降，以节省宝贵的能量，飞机底部也将安装太阳能光电板，接受反射的阳光。
“太阳脉动”是一个复杂的工程，科研人员决定分阶段实施，进行充分试验和准备，从而降低风险。 在能源消耗方面，飞机一直是最昂贵的交通手段，温室气体排放占全球3%以上。而太阳能飞机堪称最纯净的绿色飞行方式。皮卡尔预计，“太阳脉动号”太阳能飞机飞行计划代价高昂，需要9400万美元投资，目前没有商业化前景，但科学家们更看重的是宣传无污染飞行，皮卡尔希望这架飞机能引起人们对可持续发展技术更多的讨论。
太阳能
