零碳航空业滑向跑道
据瑞士太阳驱动公司官方网站5月25日报道,在经过约17小时的持续飞行之后,首次挑战洲际飞行的全球最大太阳能飞机“太阳驱动”号于当地时间5月25日凌晨1点28分降落在其第一站西班牙马德里巴拉哈斯机场。飞行员安德烈·博尔施贝格虽满脸疲惫却开心无比地从驾驶舱中缓步移出。他说:“真是难以置信我穿越云层而且还毫不犹豫地凌驾其上,这增强了我们对今后太阳能飞机能力的信心。”
消息一出即引起网络一片沸腾,很多人在留言板中禁不住发问:“这架飞机太单薄,碰到下雨、气流或强风会不会掉下来?这要是没电了,不就成滑翔机啦?”更有甚者说:“太阳能的密度太低,所以这类飞机或者汽车只能是个示范模型,没有什么真正应用价值。”还有人说,如果速度更快,一直追着太阳飞行,岂不可以成为一架“永动机”?
那么,这架太阳能飞机究竟身怀怎样的本领,在我们未来生活中起到怎样的作用,它不断刷新的佳绩又预示着什么呢?
梦想的力量
著名热气球冒险家贝特朗·皮卡尔曾说过:“21世纪最伟大的冒险不再是登月,因为这已经实现了,现在就是要转移社会对化石燃料的依赖,太阳能动力飞行探寻新能源将会给人类带来什么,比航空冒险还要刺激。”
原机械工程师兼飞行员安德烈·博尔施贝格转型做了企业管理者,其最大的本事是将愿景转变成现实。他说:“我们需要找到一种方式建造一架既强劲又轻巧的飞机,仅需极少量的能源即可满足高效的飞行。”
当皮卡尔与博尔施贝格相遇后,便碰撞出了一个被命名为“太阳驱动”的计划,即2014年实现太阳能飞机不用一滴化石燃料环游世界的梦想,最终的目标是用太阳能飞机实现永久飞行。
于是,他们共同成立了太阳驱动公司,组织了科学家团队70多人。尽管在技术研发上得到了瑞士洛桑联邦理工大学的支持,但他们的项目还受到了几家欧洲企业在资金和技术上的积极响应,俨然成为了一个欧洲的工艺。
这也许是梦想的力量使然。
创新科技助力
“太阳驱动”号看似单薄但却很强健,这要得益于创新科技的助力。
“太阳驱动”号拥有与空客A340飞机一样长的翼展,达63.4米,重量却只有1600公斤,相当于一辆家庭轿车。迄今世界上还从未有过尺寸如此大而重量如此轻的飞机。首先材料选用超轻且强的碳纤维,然后在制造过程中采用特殊加工工艺使树酯包裹每一根碳纤维,从而使整个复合材料重量更轻、强度更高,以符合飞行时必需承受的刚度和强度。发动机舱外壳采用特殊的聚氨酯喷涂系统,不仅可减弱内部齿轮结构的噪音,还具有长期抗风化、抗雨淋、抗紫外线辐射功能。
不惧怕黑夜,这架太阳能飞机在夜间照样能够飞行,关键在于机翼上装有1.2万块太阳能电池板,能将22%的光能转化为电能,为机上4台电动机供电。在2010年7月的昼夜试飞中,该飞机在阳光充足时爬升至8500米高空,让电池尽可能多地储存能量;临近夜晚时,飞机缓慢滑翔下降到1500米的高度,利用电池储能继续飞行,却不需要一滴航空燃油。
这架太阳能飞机的平均功率仅与莱特兄弟1903年的飞机功率相当,这要求锂电池每公斤的能量密度必须接近200瓦/小时,同时还要承受变形、振动、零下60℃至80℃的温度变化和强紫外线照射。
天气状况、能见度等因素是飞机安全起飞降落的重要因素,对于太阳能飞机也不例外。飞行指挥雷蒙·克莱尔说,这次飞机要飞越较多云层遮蔽的地带,如法国与西班牙分界的比利牛斯山脉和地中海,天气因素是最大挑战,因为这架飞机的机体较轻,对风、云、雨和大气湍流敏感。由于5月24日瑞士帕耶讷地区一早出现晨雾,因此“太阳驱动”号较原计划推迟了1小时45分起飞。为了以防万一,驾驶员还是配备了降落伞。
纪录正在刷新
这架太阳能飞机在不断创造着一个又一个世界第一,载入人类的飞行史册,从而也备受世界的瞩目。
2010年4月7日,“太阳驱动”号样机在瑞士西部帕耶讷空军基地跑道上滑行数百米后起飞,时速约45公里;同年7月,成功实现24小时不间断飞行,最长飞行纪录达到26小时10分钟19秒,也创下了海拔9235米高的纪录;2011年5月13日,从瑞士帕耶讷机场起飞,途经法国和卢森堡,抵达布鲁塞尔,用12小时59分飞行630公里,成功完成首次跨国飞行。
2012年5月24日,喜爱翱翔蓝天的皮卡尔与博尔施贝格一同上阵,将轮流驾驶“太阳驱动”号,从瑞士帕耶讷飞往北非国家摩洛哥,展开全程约2500公里的首次洲际飞行。这是“太阳驱动”号迄今航程最远的一次飞行,全程将持续48小时。
如果这次挑战顺利完成的话,皮卡尔与博尔施贝格预计在2014环绕世界。那将又会诞生一个新的世界纪录!
零排放航行
自从人类于100多年前发明了飞机,便仿佛有了隐形的翅膀,政治、贸易、旅游等领域都得到了空前的发展。但随着化石能源的日益枯竭,全球航空业遭受重创,日益面临高油价、碳管制的挑战。这架零排放太阳能飞机的大胆而有益的尝试,无疑让航空业对未来燃起无限的希望。
“太阳驱动”号项目新闻发言人夏洛特·皮雄说,这架太阳能飞机共耗资7000万欧元,此次长途飞行的主要目的是协调该项目与各机场的合作并检验飞行保障水平,作为其在2014年进行环球飞行之前的预演。
此次跨洲飞行成功后,“太阳驱动”号将在今年踏上备受期待的环球之旅。根据计划,它将以每小时70公里的均速在20天到25天时间内经过中国、欧洲、美国等地上空,而且中国有望成为这次环球飞行的起点站。国际航空运输协会也对此持积极态度。
目前,这架太阳能飞机仅能容纳一个人,但该公司称,如果未来能够在技术上突破太阳光的吸收问题,大幅度提高电池转换效率,可使飞机上搭载更多乘员。几十年后,达到承载300名乘客的全太阳能飞机有望正式投入运营,航空业的终极零碳目标也将在那时实现。(记者 华凌 综合外电)
《科技日报》(2012-05-26 二版)
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