节能的太阳能飞机

节能的太阳能飞机

在众多新型飞行器中特别值得一提的要属太阳能飞机。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。为了获取足够的太阳能，飞机上应有较大的铺设太阳电池的上部表面积，因此机翼面积较大。

太阳能飞机具有飞得高、续航时间长和飞行距离远的特点，是一个理想的空中飞行平台。太阳能飞机可作为人造卫星的补充，也能执行监视空中目标、探测风暴、探测水下珊瑚礁(为航海扫除水下障碍)和寻找成片油田的任务。

20世纪70年代末，人力飞机的研制积累了制造低速、轻型飞机的经验。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，飞机空重90千克，机翼和水平尾翼上表面共贴有16128片硅太阳电池，在理想阳光照射下能输出3000瓦以上功率。这架飞机1981年7月成功地由巴黎飞到英国，平均时速54千米，航程290千米。太阳能飞机还处于试验研究阶段，它的有效载重和速度都还很低。

最著名的太阳能飞机是由美国研制的“太阳神号”无人机。“太阳神号”耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，部分起落架材料为越野自行车车轮，整架飞机仅重590千克，比小型汽车还要轻。“太阳神”在外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼，其机身长2.4米，而活动机翼全面伸展时却达75米，连波音747飞机也望尘莫及。“太阳神号”机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。“太阳神号”最高可飞到30千米高空，超出喷气式客机飞行高度3倍多。

不幸的是，2003年6月26日，“太阳神”在试飞时突然空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。事后经调查，“太阳神”号在空中飞行36分钟时突然遭遇强湍流，引起两个翼端向上弯，致使整个机翼诱发严重的俯仰振荡，超出飞机结构的扭曲极限。

研制太阳能飞机有两项关键技术，一是要能有效地将太阳能聚集起来，二是要解决夜间和阳光微弱时的能源问题。太阳能飞机的概念出现于上世纪70年代，80年代实现载人飞行，但从来没有进行过载人整夜飞行，而且飞行距离一直较短。

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。科研人员历时4年制成了这架太阳能飞机，计划驾驶它经过5次起降实现环球昼夜飞行，这一计划被命名为“太阳脉动”。飞机载重量为2吨，太阳能收集板面积250平方米，翼展80米。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。