載人太陽(yáng)能飛機(jī)“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”將于2008年進(jìn)行首次試飛。如果試飛成功，這架不使用任何燃料的環(huán)保飛機(jī)，將進(jìn)行環(huán)游世界的旅行。這將是人類利用天然可持續(xù)燃料能源邁出的重要一步。
由碳纖維制成重量?jī)H1.5噸
太陽(yáng)能電池板250平方米
“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”由150位來(lái)自6個(gè)不同國(guó)家的專家設(shè)計(jì)，目前正在瑞士北部制造基地接受測(cè)試。這架飛機(jī)由碳纖維制成，外形像一只巨大的蚊子，重量?jī)H1.5噸，翼展達(dá)80米，與最大的客機(jī)空客A380相當(dāng)，裝有一組400公斤的鋰電池，通過(guò)4臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直徑數(shù)米的螺旋槳緩慢旋轉(zhuǎn)，能在10000米以上高度以120公里/小時(shí)的速度巡航飛行。
“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”面臨的最大挑戰(zhàn)是徹夜飛行，因?yàn)橐归g無(wú)法采集陽(yáng)光，飛機(jī)只能依靠電池白天儲(chǔ)蓄的有限能量。它擁有安裝在機(jī)翼上、面積為250平方米的太陽(yáng)能電池板。只要保證蓄電池的能量密度和重復(fù)充電能力、太陽(yáng)能電池板的能量轉(zhuǎn)換效率以及電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，太陽(yáng)能飛機(jī)便能晝夜飛行。
80米超輕細(xì)長(zhǎng)機(jī)翼前所未有
白天升高夜晚降低滑翔
在能源消耗方面，飛機(jī)一直是最昂貴的交通方式，溫室氣體排放占全球3%以上。而太陽(yáng)能飛機(jī)堪稱最純凈的綠色飛行方式。“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”使用了最先進(jìn)的尖端技術(shù)，在空氣動(dòng)力學(xué)、控制系統(tǒng)、能量效率、原料和構(gòu)造等方面都有所突破。
“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”從太陽(yáng)得到的平均功率，只與萊特兄弟1903年的飛機(jī)功率相當(dāng)，要求鋰電池每公斤的能量密度必須接近200瓦/小時(shí)。制造寬達(dá)80米的超輕細(xì)長(zhǎng)機(jī)翼也是前所未有的技術(shù)考驗(yàn)，超薄和柔性的太陽(yáng)能電池要承受變形、振動(dòng)、巨大的溫度變化，還有強(qiáng)紫外線照射。在12000米以上高空駕駛，駕駛艙還需要增壓、保溫和除濕。飛機(jī)的起飛將完全自動(dòng)完成，白天將攀升到高空，夜晚則緩慢降低滑翔，以節(jié)省寶貴的能量，飛機(jī)底部也將安裝太陽(yáng)能電池板，接受反射的陽(yáng)光，一個(gè)光子也不放過(guò)。
電腦模擬面對(duì)惡劣天氣
最終實(shí)現(xiàn)無(wú)燃料環(huán)球飛行
由于世界上還沒(méi)有駕駛太陽(yáng)能飛機(jī)嘗試晝夜連續(xù)飛行的先例，因此在實(shí)際飛行前，研究小組完成了充分的電腦模擬，以保證飛行安全。數(shù)據(jù)模擬充分考慮“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”可能遇到的各種實(shí)際情況。如遭遇惡劣天氣，如何避開(kāi)云層、雷電，如何最大限度獲取陽(yáng)光等問(wèn)題。
如果首次試飛成功，這架太陽(yáng)能飛機(jī)將在2009年由第一位乘熱氣球環(huán)游世界的科學(xué)家伯特蘭·皮卡德駕駛，連續(xù)飛行36小時(shí)。然后，“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”將完成歷史性的無(wú)燃料環(huán)球航行。首先將跨越大西洋。從2010年5月開(kāi)始，它將進(jìn)行有著陸環(huán)球試飛，途中在每個(gè)大陸著陸一次，從歐洲出發(fā)，在波斯灣著陸，又從好望角到中國(guó)南部，再飛越太平洋到加州，最后經(jīng)紐約和巴黎回國(guó)，每個(gè)航段持續(xù)4至5天。當(dāng)電池效率達(dá)到足夠水平，使重量得以進(jìn)一步減輕時(shí)，“太陽(yáng)脈動(dòng)號(hào)”將改裝成可載兩人。
