“陽(yáng)光動(dòng)力”承載綠色夢(mèng)想
時(shí)間:2011-06-14 14:26 來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)
“陽(yáng)光動(dòng)力”號(hào)太陽(yáng)能飛機(jī)近日完成首次跨國(guó)飛行吸引了全球目光：飛行員安德烈從瑞士帕耶那機(jī)場(chǎng)起飛，途經(jīng)法國(guó)、盧森堡，飛行近13個(gè)小時(shí)后，最終在比利時(shí)布魯塞爾國(guó)際機(jī)場(chǎng)降落。回顧太陽(yáng)能飛機(jī)發(fā)展的短暫歷史，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，它正承載著人類綠色、創(chuàng)新的夢(mèng)想飛向未來(lái)。
太陽(yáng)能飛機(jī)的研發(fā)始于上世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)只有微型機(jī)。直到1980年才首次出現(xiàn)機(jī)型龐大的載人機(jī)，但其飛行距離卻很短。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，研發(fā)者不斷提高目標(biāo)性能，太陽(yáng)能飛機(jī)的研制不斷取得進(jìn)步。
曾經(jīng)創(chuàng)造歷史的著名太陽(yáng)能飛機(jī)，首先是美國(guó)宇航局訂制的“太陽(yáng)神號(hào)”。“太陽(yáng)神號(hào)”有14個(gè)螺旋槳，翼展超過(guò)波音747，達(dá)到75米，機(jī)身只有2.4米，因使用碳纖維合成材料，僅重590公斤，飛行時(shí)速為30—50公里。總計(jì)6.5萬(wàn)片太陽(yáng)能電池板在中午時(shí)分能為其提供40千瓦的電力，晚上飛機(jī)能靠電池巡航。該飛機(jī)2001年曾飛到3萬(wàn)米高空，超過(guò)一般噴氣式客機(jī)的飛行高度。但該機(jī)龐大的身軀成為致命傷，導(dǎo)致其在2003年試飛時(shí)因強(qiáng)湍流解體。
值得一提的還有英國(guó)科學(xué)家制造的太陽(yáng)能無(wú)人偵察機(jī)——“西風(fēng)”號(hào)。該飛機(jī)于2006年試飛成功，可靠太陽(yáng)能連續(xù)飛行3個(gè)月，重量為33公斤，翼展12.2米，時(shí)速超過(guò)250公里。此機(jī)專為高空飛行設(shè)計(jì)，機(jī)身脆弱，動(dòng)力小，不能依靠自身動(dòng)力起飛。試飛時(shí)，3名男子順風(fēng)沿跑道一路狂奔，才將它“送”上藍(lán)天。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，太陽(yáng)能飛機(jī)技術(shù)取得了明顯進(jìn)步，但仍面臨幾大挑戰(zhàn)：一是太陽(yáng)能電池板的效率亟待提高，采用重量輕、發(fā)電效率高的太陽(yáng)能電池板一直是個(gè)需要解決的問(wèn)題。二是機(jī)身體積與強(qiáng)度問(wèn)題。目前的太陽(yáng)能飛機(jī)有效載荷有限，而且太陽(yáng)能電池板必須達(dá)到一定面積才能提供足夠電力，機(jī)身龐大造成飛機(jī)的強(qiáng)度明顯降低，抗氣流等惡劣環(huán)境的能力也存在明顯弱點(diǎn)。三是高效儲(chǔ)能電池的重量問(wèn)題。理論上來(lái)講，如果太陽(yáng)能飛機(jī)飛行速度能趕上地球自轉(zhuǎn)速度，那么，它就可以追著太陽(yáng)源源不斷地獲得飛行能源。但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，在沒(méi)有太陽(yáng)的夜間，它只能依賴電池續(xù)航。因此，如何進(jìn)一步減輕電池重量令科學(xué)家們傷透了腦筋。
上述問(wèn)題雖然看起來(lái)屬于不同領(lǐng)域，但實(shí)際上相互間有著必然聯(lián)系，并且都對(duì)基礎(chǔ)材料提出了嚴(yán)格要求。
未來(lái)，太陽(yáng)能飛機(jī)將采用新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝不斷改進(jìn)機(jī)身構(gòu)造，減輕重量和提高性能，以提供更多的有效載荷。隨著高效柔性薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)的成熟，機(jī)翼構(gòu)造和太陽(yáng)能電池集成問(wèn)題將得到更好地解決，而高能量密度和高效率的電池技術(shù)將會(huì)大大降低整機(jī)重量，提高太陽(yáng)能電池的蓄電能力和飛行器的續(xù)航能力。可以預(yù)見，在不久的將來(lái)，人類乘太陽(yáng)能飛機(jī)旅行將不再是夢(mèng)想。
太陽(yáng)能飛機(jī)的研發(fā)始于上世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)只有微型機(jī)。直到1980年才首次出現(xiàn)機(jī)型龐大的載人機(jī)，但其飛行距離卻很短。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，研發(fā)者不斷提高目標(biāo)性能，太陽(yáng)能飛機(jī)的研制不斷取得進(jìn)步。
曾經(jīng)創(chuàng)造歷史的著名太陽(yáng)能飛機(jī)，首先是美國(guó)宇航局訂制的“太陽(yáng)神號(hào)”。“太陽(yáng)神號(hào)”有14個(gè)螺旋槳，翼展超過(guò)波音747，達(dá)到75米，機(jī)身只有2.4米，因使用碳纖維合成材料，僅重590公斤，飛行時(shí)速為30—50公里。總計(jì)6.5萬(wàn)片太陽(yáng)能電池板在中午時(shí)分能為其提供40千瓦的電力，晚上飛機(jī)能靠電池巡航。該飛機(jī)2001年曾飛到3萬(wàn)米高空，超過(guò)一般噴氣式客機(jī)的飛行高度。但該機(jī)龐大的身軀成為致命傷，導(dǎo)致其在2003年試飛時(shí)因強(qiáng)湍流解體。
值得一提的還有英國(guó)科學(xué)家制造的太陽(yáng)能無(wú)人偵察機(jī)——“西風(fēng)”號(hào)。該飛機(jī)于2006年試飛成功，可靠太陽(yáng)能連續(xù)飛行3個(gè)月，重量為33公斤，翼展12.2米，時(shí)速超過(guò)250公里。此機(jī)專為高空飛行設(shè)計(jì)，機(jī)身脆弱，動(dòng)力小，不能依靠自身動(dòng)力起飛。試飛時(shí)，3名男子順風(fēng)沿跑道一路狂奔，才將它“送”上藍(lán)天。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，太陽(yáng)能飛機(jī)技術(shù)取得了明顯進(jìn)步，但仍面臨幾大挑戰(zhàn)：一是太陽(yáng)能電池板的效率亟待提高，采用重量輕、發(fā)電效率高的太陽(yáng)能電池板一直是個(gè)需要解決的問(wèn)題。二是機(jī)身體積與強(qiáng)度問(wèn)題。目前的太陽(yáng)能飛機(jī)有效載荷有限，而且太陽(yáng)能電池板必須達(dá)到一定面積才能提供足夠電力，機(jī)身龐大造成飛機(jī)的強(qiáng)度明顯降低，抗氣流等惡劣環(huán)境的能力也存在明顯弱點(diǎn)。三是高效儲(chǔ)能電池的重量問(wèn)題。理論上來(lái)講，如果太陽(yáng)能飛機(jī)飛行速度能趕上地球自轉(zhuǎn)速度，那么，它就可以追著太陽(yáng)源源不斷地獲得飛行能源。但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，在沒(méi)有太陽(yáng)的夜間，它只能依賴電池續(xù)航。因此，如何進(jìn)一步減輕電池重量令科學(xué)家們傷透了腦筋。
上述問(wèn)題雖然看起來(lái)屬于不同領(lǐng)域，但實(shí)際上相互間有著必然聯(lián)系，并且都對(duì)基礎(chǔ)材料提出了嚴(yán)格要求。
未來(lái)，太陽(yáng)能飛機(jī)將采用新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝不斷改進(jìn)機(jī)身構(gòu)造，減輕重量和提高性能，以提供更多的有效載荷。隨著高效柔性薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)的成熟，機(jī)翼構(gòu)造和太陽(yáng)能電池集成問(wèn)題將得到更好地解決，而高能量密度和高效率的電池技術(shù)將會(huì)大大降低整機(jī)重量，提高太陽(yáng)能電池的蓄電能力和飛行器的續(xù)航能力。可以預(yù)見，在不久的將來(lái)，人類乘太陽(yáng)能飛機(jī)旅行將不再是夢(mèng)想。
編輯:張潔
