正在進(jìn)行晝夜連續(xù)環(huán)球飛行的全球最大太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2號(hào)”即將造訪中國,航空專家表示,“陽光動(dòng)力2號(hào)”的“神奇”之處在于新材料、新能源和新理念。
新材料:實(shí)現(xiàn)飛機(jī)“大而輕” 專家介紹,“陽光動(dòng)力2號(hào)”翼展約有72米,相當(dāng)于波音747-8型噴氣式飛機(jī),但其重量僅有兩噸,即波音747-8型噴氣式飛機(jī)重量的0.6%。
飛機(jī)大而輕,得益于機(jī)身骨架使用碳纖維蜂窩夾層材料,這種材料重量密度約為25克每平方米,比紙要輕三倍,而強(qiáng)度完全滿足飛機(jī)的機(jī)械要求。
專家還注意到,與結(jié)構(gòu)呈規(guī)整矩形的“陽光動(dòng)力1號(hào)”相比,新飛機(jī)的結(jié)構(gòu)形似倒置T型,“感覺到設(shè)計(jì)者為減輕每一克重量所作的努力”。
此外,飛機(jī)還應(yīng)用了新型復(fù)合材料絕緣膜,為高效太陽能電池板和飛行員保溫。新型直流電駕駛艙也使飛機(jī)儀表板內(nèi)部的電子設(shè)備減輕一半以上的重量。
新能源:實(shí)現(xiàn)“綠色”飛行 本次飛行標(biāo)榜的是“不使用一滴燃料”。專家表示,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),一方面是靠安裝在機(jī)翼上的超過1.7萬塊太陽能電池板;另一方面,駕駛者靈活運(yùn)用“勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能”,飛機(jī)在日間飛行時(shí)盡可能攀升至8500米的高度極限,夜間飛行時(shí)逐漸下降至約1500米。
專家表示,電池板每塊厚約135微米,相當(dāng)于一根頭發(fā)絲,能夠?yàn)闄C(jī)上4個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙內(nèi)的鋰離子電池供電。如此一來,飛機(jī)在日間飛行時(shí)儲(chǔ)存了一部分太陽能,經(jīng)過智能化電源管理系統(tǒng),成為夜間飛行的能源保障。
核心部分太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為22%,能為飛機(jī)提供65千瓦的峰值功率。經(jīng)過飛機(jī)制造團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化,24小時(shí)周期內(nèi)可以輸出15千瓦的穩(wěn)定功率。
新理念:推動(dòng)科技創(chuàng)新 “‘陽光動(dòng)力2號(hào)’的最高時(shí)速為每小時(shí)140公里,與一般飛機(jī)的時(shí)速相比差得很遠(yuǎn),看上去慢吞吞的。”專家說,但這架飛機(jī)為人類應(yīng)用太陽能提供了可能性,“偉大的科技創(chuàng)新往往先證明可能性,其后才是完成實(shí)用性或經(jīng)濟(jì)性”。
“2007年以來,中國已成為全球第一大電池生產(chǎn)國,同時(shí)也是第一大電池使用國,目前國內(nèi)又受到能源枯竭和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。”呂芳說,太陽能電池板等可再生能源對(duì)于中國意義非凡。
兩名瑞士駕駛員貝特蘭德·皮卡德與安德烈·博爾施伯格輪流駕駛“陽光動(dòng)力2號(hào)”,他們需要面對(duì)包括在3.8立方米的狹窄空間操作、55攝氏度的機(jī)艙溫差、每次睡20分鐘且一天只能睡10次的作息等新挑戰(zhàn)。
(張素)