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今年巴黎航展上太陽能飛機首度亮相,引爆人類對未來飛行的清潔能源的想象。從上世紀七八十年代,隨著成本合理的太陽能電池『太陽能』飛機概念出現。幾十年的發展,太陽能飛機飛過天空、實現了載人飛行和夜間飛行,但穩定的『永久飛行』之道還面臨黑夜的挑戰。
幾十年的發展,太陽能飛機飛過天空、實現了載人飛行和夜間飛行,但穩定的『永久飛行』之道還面臨黑夜的挑戰。
太陽挑戰者號』:
『首架可載人的太陽能飛機
由美國在20世紀80年代初研制成功,它是一架單座太陽能飛機,翼展14.3米,翼載荷為60帕,機翼和水平尾翼的表面共貼有16128片硅電池,在理想陽光的照射下能輸出3000瓦以上的功率。有效載重和速度非常低,無法完成夜間飛行。
『西風號
』:
需人力推送昇空
為了軍事應用,以及地球觀察和通信目的,英國凱奈蒂克國防技術公司研制了『同溫層』太陽能驅動無人飛機。『西風』新的型號增強了電池性能來提高能量供給並改進了機身設計以降低阻力。『西風』號是為高空飛行設計的,機身脆弱,動力小,因此完全不能依靠自身動力起飛,尋找一種穩定可靠的發射方式。
『太陽神號』:
最著名的太陽能無人機
歷史上最著名的一架太陽能飛機是由美國國家航天局和美國航空環境公司聯合研制的『太陽神號』無人機,耗資1500萬美元。太陽神號翼展達到75.3米,上翼面安裝有62000塊SunPower雙面硅太陽能電池板,能將接收到的19%的太陽能轉換成電能,夏日正午時最高功率可以達到35千瓦。在『太陽神號』上,它還攜帶有液氫染料電池作為太陽能電池的補充,用於為夜間飛行提供能量,在攜帶的液氫耗盡之前,它可以在同溫層連續飛行兩周。
『Solong』無人機:
首次實現夜間飛行
美國AC推進公司研制的SoLong無人機利用鋰離子膝上計算機電池存儲能量,首次實現了利用太陽能飛行兩個完整夜晚的裡程碑。這架飛機沒有任務適用性,這架飛機還需要在夏天白天時間較長的無雲天氣和適宜氣候條件下使用。SoLong無人機在飛行過程中獲得的能量不穩定,所以,有時候必須滑翔或者滑移。
『天空使者號
』:
手動發射僅飛行5個小時
實際上是一款太陽能驅動火星研究飛行器。由於擁有小而輕質的結構,『天空使者號』可以裝載一些高技術設備。數字傳感器可以測量高度和空速,這使飛機能夠在諸如海岸或者峽谷之類的目標上空飛行。攜帶的電荷耦合照相機(CCD)可拍攝地面圖像。當飛機自動駕駛出現故障時,科學家還可以通過一個地面控制站監控和給飛行中的飛機發送指令,但這一個飛行器只是停留在『飛行5小時』的研究階段。