“阳光动力”承载绿色梦想(科技大观)--国际--人民网
人民网

  

“阳光动力”承载绿色梦想(科技大观)

黄发红

2011年06月14日00:00    来源:人民网     手机看新闻

  “阳光动力”号太阳能飞机近日完成首次跨国飞行吸引了全球目光:飞行员安德烈从瑞士帕耶那机场起飞,途经法国、卢森堡,飞行近13个小时后,最终在比利时布鲁塞尔国际机场降落。回顾太阳能飞机发展的短暂历史,我们惊奇地发现,它正承载着人类绿色、创新的梦想飞向未来。

  太阳能飞机的研发始于上世纪70年代,当时只有微型机。直到1980年才首次出现机型庞大的载人机,但其飞行距离却很短。经过20多年的发展,研发者不断提高目标性能,太阳能飞机的研制不断取得进步。

  曾经创造历史的著名太阳能飞机,首先是美国宇航局订制的“太阳神号”。“太阳神号”有14个螺旋桨,翼展超过波音747,达到75米,机身只有2.4米,因使用碳纤维合成材料,仅重590公斤,飞行时速为30—50公里。总计6.5万片太阳能电池板在中午时分能为其提供40千瓦的电力,晚上飞机能靠电池巡航。该飞机2001年曾飞到3万米高空,超过一般喷气式客机的飞行高度。但该机庞大的身躯成为致命伤,导致其在2003年试飞时因强湍流解体。

  值得一提的还有英国科学家制造的太阳能无人侦察机——“西风”号。该飞机于2006年试飞成功,可靠太阳能连续飞行3个月,重量为33公斤,翼展12.2米,时速超过250公里。此机专为高空飞行设计,机身脆弱,动力小,不能依靠自身动力起飞。试飞时,3名男子顺风沿跑道一路狂奔,才将它“送”上蓝天。 

  经过数十年发展,太阳能飞机技术取得了明显进步,但仍面临几大挑战:一是太阳能电池板的效率亟待提高,采用重量轻、发电效率高的太阳能电池板一直是个需要解决的问题。二是机身体积与强度问题。目前的太阳能飞机有效载荷有限,而且太阳能电池板必须达到一定面积才能提供足够电力,机身庞大造成飞机的强度明显降低,抗气流等恶劣环境的能力也存在明显弱点。三是高效储能电池的重量问题。理论上来讲,如果太阳能飞机飞行速度能赶上地球自转速度,那么,它就可以追着太阳源源不断地获得飞行能源。但在现有技术条件下,在没有太阳的夜间,它只能依赖电池续航。因此,如何进一步减轻电池重量令科学家们伤透了脑筋。

  上述问题虽然看起来属于不同领域,但实际上相互间有着必然联系,并且都对基础材料提出了严格要求。

  未来,太阳能飞机将采用新结构、新材料和新工艺不断改进机身构造,减轻重量和提高性能,以提供更多的有效载荷。随着高效柔性薄膜太阳能电池技术的成熟,机翼构造和太阳能电池集成问题将得到更好地解决,而高能量密度和高效率的电池技术将会大大降低整机重量,提高太阳能电池的蓄电能力和飞行器的续航能力。可以预见,在不久的将来,人类乘太阳能飞机旅行将不再是梦想。

  





ceshi

    
(责任编辑:杨牧)
手机读报,精彩随身,移动用户发送到RMRB到10658000,订阅人民日报手机报。