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解码全球最大太阳能飞机

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解码全球最大太阳能飞机

发布日期:2015-01-20 作者: 点击:


今年3月,“阳光动力2号”将从阿布扎比启程环游世界,3月底至4月将经停中国。这架被称为“接近永续飞行”的飞机仅重2.3吨,它如何实现环球飞行?飞行员如何抵御低温和压力变化,在狭小的驾驶舱完成长达5昼夜的飞行极限挑战?日前,记者赴瑞士采访“阳光动力2号”飞机驾驶员及其幕后团队,探寻“阳光动力2号”的安全和创新密码。

太阳能


零燃油

电池板薄如发丝不担心遇阴雨天当地时间1月4日晚,瑞士贝耶纳空军基地寒意逼人,“阳光动力2号”被拆解成25部分装入一架波音747客机,准备运往阿布扎比,为即将展开的环球飞行进行最后的冲刺。在装运现场,新京报记者发现,“阳光动力2号”机身并不长,其驾驶舱只能容纳一人。这样的飞机,能进行环球飞行吗?对此,“阳光动力”项目媒体公关负责人克劳蒂亚对记者表示,千万不要小看“阳光动力2号”,它不仅能飞,而且是人类历史上第一架接近永续飞行的飞机,它可以完全依赖太阳能飞行而不消耗一点燃油。

通过技术介绍,新京报记者发现,从外形上看,“阳光动力2号”就像一只展翅翱翔的鹰,其翼展达到72米,比波音747还要宽,庞大的机翼给了“阳光动力2号”足够的升力。“阳光动力2号”只有2.3吨,和一辆小汽车相当,它是如何实现减重的?这是因为飞机的骨架、太阳能板、电池及各个部件都使用了超轻的材料。“阳光动力”项目技术专家介绍,索尔维集团为“阳光动力2号”研发了十几项超轻材料和新技术,机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料每立方米仅重25克,密度是纸张的1/3,其强度却达到飞行要求。除了机身轻,“阳光动力2号”的动力系统也极具科技含量。洛桑联邦理工学院参与了“阳光动力2号”研发,该校战略项目负责人帕斯卡对记者表示,“阳光动力2号”机翼上镶有大约1.7万块太阳能电池板,这些电池板每块仅厚135微米,相当于人类的一根头发丝。

为了满足昼夜飞行的需求,发动机吊舱中安装了633公斤重的锂离子电池。这样,太阳能电池板所产生的电量,除了供其日间飞行外,还可以实现夜间飞行。有了能量储备,飞机也不用担心碰到阴雨天气。节能也是“阳光动力2号”的强项。“阳光动力”项目CEO兼飞行员安德烈-波许博格表示,飞机上几乎每一个零部件都是为了给飞机提供动能而加载上去的,我们在这个过程中尽量把能耗减少到最低。比如,为确保飞机着陆的能见度,欧米茄专门为“阳光动力2号”开发出一种采用了LED灯的轻型着陆系统,该系统包括16盏着陆灯、电源线、变压器等部件,总重量不超过2千克,总功率只有100瓦。

飞行员

一次飞行长达五天厕所设在坐椅下方今年3月,“阳光动力2号”飞机计划从阿布扎比出发,预计在四到五个月的时间内,进行25天左右的环球飞行,路程长达35000公里。飞机中途将在印度、缅甸、中国重庆、南京、夏威夷、美国凤凰城、欧洲南部等地进行短暂停留,以更换飞行员。

对于飞行员而言,这是一次对心理和生理的极限挑战。对此,两名飞行员皮卡德和波许博格对记者表示,他们已经做好了准备。波许博格曾在瑞士空军服役多年,具有驾驶战斗机的经历。同时,他还是工程师、麦肯锡咨询师、投资人和企业家。“阳光动力”项目发起人兼飞行员皮卡德对记者表示,他的祖父和父亲都是冒险家,“祖辈父辈上天入海,创下了难以超越的纪录,自己只好挑战连续飞行纪录了。”

飞机驾驶舱只有3.8平方米,除去驾驶台和驾驶员坐椅外,几乎没有供飞行员活动的空间。飞行员在空中的饮食、如厕、活动都会受到限制。皮卡德对此毫不在意,他对记者说,赞助公司给他们设计了特制食物,不仅能保证营养充足,这种食物在食用后还会发生化学反应,给飞行员提供热量。如厕设备就放在驾驶员坐椅下方,使用起来并不麻烦。

“阳光动力”项目商业推广主管格里高利介绍说,为了减轻重量,飞机并没有安装加热和减压设备,飞行员将面对零下30℃到30℃的温差变化。对于这一挑战,波许博格说,两名飞行员都经过特别训练,加上高科技保温飞行服,他们并不担心气温和气压问题。

长达5昼夜的飞行,将考验飞行员的心理极限。皮卡德说,飞行过程中飞行员每隔4小时才能躺在坐椅上休息20分钟,其间飞机将借助科技设备由地面系统辅助驾驶。为了适应飞行,飞行员借助瑜伽、冥想和催眠术进行锻炼。“阳光动力2号”是单座飞机,每次飞行只允许1名飞行员驾驶。这意味着,飞机4月从南京跨越太平洋的飞行途中,飞行员必须单独完成连续五昼夜的飞行。谁将负责飞行?面对记者的提问,波许博格表示,关键要看天气情况和飞行员的身体状态。他同时强调,每当自己驾机飞上蓝天,远离生活的烦扰时,如同隐居天空,其实是一种享受。

新技术

飞机界的F1赛车技术能运用于冰箱和汽车既然环球飞行如此艰难,冒险之旅是为什么而飞呢?皮卡德称:"阳光动力2号"的意义在于不是制造多少架商业飞机,而是希望通过环球飞行向世人展示创新和环保理念。”波许博格也表示,“这次环球飞行是为向世人传递一个信息,让更多的人看到清洁能源的潜力。”

其实,“阳光动力2号”不仅代表着冒险、环保和创新,其背后还有巨大的商业空间,它为众多环保新技术的应用提供了一个试验平台。波许博格表示,他们为“阳光动力”项目筹集了1.6亿瑞士法郎的资金,并组建了超90人的工程师团队来设计和制造飞机。此外,该项目还吸引了100多位外部专家以及80家全球顶尖公司的参与,这些公司来自航空、化工、电力、机械、制表等各行各业。

“阳光动力”项目商业推广主管格里高利表示,这些公司将最先进的技术用在“阳光动力2号”上,希望借助这个平台来推广技术。从这个意义上讲,“阳光动力2号”就像是飞机领域中的一级方程式。

“阳光动力2号”上的哪些技术可以推广呢?

洛桑联邦理工学院战略项目负责人帕斯卡介绍,飞机上应用的绝缘膜就是一个最好的例子,这种绝缘膜能为电池和飞行员保温,这些技术已经运用在一些冰箱和冷冻产品上了。此外,“阳光动力2号”所使用的人机互动技术,将来有希望用于盲人导航,疲劳度监测技术可用于提高司机驾驶安全。

格里高利坦言,现在已经有中国企业与他们取得联系,希望进行商业赞助。未来,“阳光动力”项目如果建造3号飞机,应该会出现中国企业参与其中。

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