“阳光动力2号”是一架不耗费一滴燃油的太阳能飞机,成功昼夜连续长途航行穿越了大西洋和太平洋。
据《新华社》报导,“阳光动力”2号于2015年3月从阿布扎比出发,开始环球飞行,并一路宣传可再生能源和清洁能源。它先后途经阿曼、印度、缅甸、中国、日本、美国、西班牙、埃及等国,创下人类飞行史上的多项世界纪录。
机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,飞行的能量来自机翼上超过1万7000块的光伏电池,这一环球壮举是体现了可再生能源的潜力。
这架太阳能飞机的翼展达到72公尺,比波音747大型喷气式客机更长,并仅次于体积最大的商用客机A380(79.75公尺),但重量仅有约2300公斤,相当于一辆半的家用汽车重量。
飞航不耗一滴油
比较家用太阳能电池板的转化率16%,阳光动力2号的太阳能电池具备的领先转化率,高达22.7%。而且,它的厚度薄至135微米,相当于人类头发的平均直径。太阳能板在日间吸收能量,让飞机在晚间也可飞行,飞行时间不再受燃油量限制。
这次飞行是为了探索新飞机如何节省能源,核心实验就是能源的消耗和传导,高效的太阳能转换率让飞机取得能源。
发起人热爱清洁能源
来自瑞士的飞行员皮卡尔(Bertrand Piccard)和博尔施伯格(Andre Borschberg)两人轮流驾驶“阳光动力2号”,他们也是“阳光动力”项目的发起人,两人因对清洁能源的热爱,所以一拍即合。
皮卡尔来自显赫的瑞士探险世家。他的祖父奥古斯特曾乘热气球到达过1万6201公尺高空,父亲雅克曾搭乘自己参与设计的潜水艇抵达马里亚纳海沟1万916公尺处。而他自己曾于1999年搭乘热气球,完成了为期3周的环球旅行。
“当时,我最担心的问题就是热气球的燃料耗尽。所以我向自己承诺:下一次,我要不使用一滴燃料。”
于是,皮卡尔想到了驾驶太阳能飞机。在向瑞士洛桑联邦理工学院咨询技术可行性时,皮卡德结识了博尔施伯格。博尔施伯格既是一名企业家,也是一名飞行员,曾为瑞士空军服役25年。
一天睡10次,每次20分钟
飞机可以在无人控制的情况下飞行20分钟,为此,两位飞行员专门进行了睡眠训练。
“你要把每天晚上睡8个小时的习惯,改变成一天睡10次,每次睡20分钟。”
白天,飞机“汲取”太阳能并转化为电能,攀升至1万公尺高空飞行;到了晚上,它将逐渐下降到3000公尺的高度,依靠储存在电池里的多馀电能继续飞行。
由于飞机没有减压舱,温度落差极大。白天气温最高可达摄氏30度,而到了晚上又可能会降至零下摄氏30度。因此,飞行员将穿著指尖和脚尖有保暖设备的特殊服装,以适应温度变化。
“阳光动力2号”的机舱大约为3.8立方公尺,使得飞行员在休息时可以将座椅放平。座椅下面设有马桶装置,解决了飞行员上厕所的问题。机上设有通话、网络等设备,可随时与地面联络。
这场环球之旅也并非一帆风顺。2015年去7月曾因电池部件受损,必须调整飞行计划。况且,天气恶劣以及驾驶员身体不适等原因也曾在这场环球航程中造成飞行延误。
可再生能源利多于弊
太阳能飞机成功完成环球之旅,使可再生能源(Renewable Energy)再度成为全球焦点。
根据国际能源署资料显示,可再生能源是来自大自然的能源,例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等。顾名思义,属于取之不尽,用之不竭的能源,不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
太阳能是指来自太阳辐射出的光和热被不断发展的一系列技术所利用,如:太阳热能集热器、太阳能光伏发电、太阳热能发电,和人工光合作用。而且,太阳能的供应源源不绝,使用过程不会污染环境,亦不会产生温室气体导致地球温室效应加剧。
太阳能技术尚有进步空间
随著能源危机、核能风险、油价不稳定、气候变化忧虑,各国政府积极推动发展并使用可再生能源,尤其太阳能。利用太阳能的全球10大国家是中国、德国、日本、美国、意大利、英国、法国、澳洲、印度及西班牙。
太阳能电池组件可以安装在建筑物上,如此太阳能电池板不仅可以在有阳光的时候产生电力,还能达到隔热的作用,可以有效降低建筑物内部的温度,降低建筑能耗,最常见的是太阳能热水器和太阳能路灯。
虽然利用太阳能技术发电的成本逐渐调降,但仍受地理因素限制。有些地区常年阴雨绵绵或日照时间短,很难完全靠太阳能,除非有大量的太阳能板或更成熟的太阳能技术,不然目前仍然难以产生大量电源供应。
“阳光动力2号”航程
2015年
3月9日从阿联酋首都阿布扎比起程,开始环球飞行。
3月10日完成第二天航程环球飞行,抵达印度。
3月18日从印度西部的艾哈迈达巴德飞往东部的瓦拉纳西。
3月19日由印度的瓦拉纳西前往缅甸曼德勒,借助顺风的高速气流,创造了新的速度纪录。但因天气原因,在曼德勒停留超过一周。
3月30日从缅甸第二大城市曼德勒起飞,飞往中国重庆市,因为多数时间是在高纬度飞行,飞行员需要使用自带氧气。
4月21日从重庆飞抵南京,并在南京停留20天,期间举办系列参观访问活动。
5月31日从南京启程前往美国,开启了环球飞行中最艰险的横跨太平洋之旅,目的地是夏威夷。
6月1日太阳能飞机因天气状况紧急迫降日本名古屋机场。
6月29日从日本中部城市名古屋起飞,飞往夏威夷。
7月3日降落在美国夏威夷檀香山机场。之后的全球之旅暂时停止,原因是太阳能飞机上的电池存在过热的问题,在从名古屋飞往夏威夷期间损坏。
2016年
4月21日历经修整10个月后,在夏威夷当再度展开环球之旅的新一段旅程,飞往美国旧金山。
4月23日经过62小时4500公里不间断的飞行后,降落在美国旧金山湾区的芒廷维尤市莫菲特机场,成功完成飞越太平洋的伟大壮举。
6月11日飞跃美国纽约的自由女神像,穿越曼哈顿天际线后,在纽约肯尼迪国际机场著陆。
6月23日经过70小时的飞行,终于跨过了大西洋,顺利降落在西班牙城市塞维利亚。
7月26日成功降落在阿联酋首都阿布扎比机场,完成人类首次太阳能环球飞行壮举。