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中国能源报 2015年03月23日 星期一

“阳光动力2号”靠什么环球飞行

《 中国能源报 》( 2015年03月23日   第 21 版)

  日前,南京禄口机场搭建起了一座巨大的供飞机停靠的“机库”,为的是迎接本月24日左右降落在该机场的“阳光动力2号”飞机。据悉,“阳光动力2号”是目前全球最大的太阳能飞机,其于3月9日从阿联酋首都阿布扎比起飞开始首次环球飞行。“阳光动力2号”将向东飞行,途经阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋、南欧和北非,最后于今年7月返回阿布扎比。

  零燃油、零排放、昼夜不间断飞行……这说的不是未来,正是这架由两位瑞士飞行员驾驶,要在我国停留的“阳光动力2号”。是什么保障这座飞机安全地环球飞行?这就要从它的设备和材料说起,比如光伏电池、碳纤维及其他新型材料。

  光伏电池遍布全身

  该飞机的最大亮点在于17248块光伏电池直接平铺在了机翼上。据透露,这些电池来自美国SunPower公司,电池的转换效率可达23%。由于飞机翼展要比波音747大型喷气式客机更长,因此也能让电池发挥最大优势,与电池相匹配的是四台17.5马力的电动机,可达到97%的效率,最高时速可达143公里。

  此外,飞机上还载有633千克的锂电池,飞机在白天储存足够多的能量并将之转换出来,为锂电池所用。这批锂电池为超轻薄款,每一块相当于一根头发丝。尽管电池有相当多的能量,但为了减轻电池的发电负担,夜间飞行时,飞行员会将时速控制在50-70公里。

  电池挑战大

  早在2010年4月7日,“阳光动力1号”飞机就已有过类似的试验,但飞行距离相比此次旅程要短很多。此后,经过多次飞行测试,并实现从东海岸到西海岸的试驾之后,两位飞行员再次挑战极限,进行着前所未有的环球旅行。

  资料显示,“阳光动力1号”的飞机上,电池总安装量为11628块,其中主机翼是10748块,飞机尾部的平衡轴上也有880块。与新一代的飞机一样,每块电池板都相当轻薄,并且会将部分能量转给夜用电池。

  据介绍,这架飞机完全不用燃油,而是用电池作为动力,挑战非常大。飞机很窄,且只能容纳几个人,不可能带很多材料进入机舱,一旦动力不足,在天空中临时寻找替代性的能源就较困难,因此工作人员需对电池的效用、安全性、抗压力、抗腐蚀性、遭受恶劣天气的突然破坏等都要做详尽的预测及考量,这些都相当关键。

  飞机动力设备及材料先进

  虽然两代飞机隔了将近5年时间,但飞机的机体仍然没有太大变化,都是选用重量极轻、承载能力强的材料,其中既有碳纤维,也有泡沫等。

  飞机的前缘、后缘都使用的碳纤维材料,其承载能力也比一般材料更好。飞机的舱体则使用的是保温隔热材料。据悉,此种材料保温隔热的性能超出现有国际标准的10%,可承受巨大的温差变化,即使整个旅行需要克服的温差大约近100摄氏度,飞行员在舱内也会感觉舒适。驾驶舱壳体的部分材料使用的是聚氨酯泡沫,在门锁和舷窗的设计上则使用了聚氨酯复合材料。尽管驾驶舱体比第一架的原型机大很多,但其重量的增加却微乎其微。

  此外,驾驶舱外部也有部分聚氨酯泡沫被用于电池隔热,同时机身上还附有银色涂层的原材料,该涂层可以保护太阳能电池,其曾用于电动汽车。

  (本报综合)

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