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陽光動力2號太陽能飛機的最新航程

2015 3月10日,太陽能飛機“陽光動力二號”成功完成第二天環球飛行,抵達印度。

未來5個月,“陽光動力二號”還將飛越地球各大洲,穿越太平洋和大西洋。飛越兩大洋將是對全太陽能飛機的重大考驗。

這個項目的合夥人兼首席執行官Andre Borschberg和Bertrand Picard * * *共同分擔駕駛飛機的任務。從阿布紮比到阿曼首都馬斯喀特的第壹次旅行是由安德烈·布爾施·伯格控制的。

在飛行的第二天,飛機於當地時間早上6點35分從馬斯喀特起飛,於當地時間晚上23點25分抵達印度薩達爾瓦拉拜帕特爾國際機場。

飛機的下壹次飛行將飛往印度北部的瓦拉納西。2015 3月19日7點52分,陽光動力2號由伯特蘭·皮卡德駕駛,踏上了新的征程!第四航次為印度瓦拉納西至緬甸曼德勒,飛行距離約1408km,預計飛行時間20小時。

北京時間2065年3月9日21: 00和21: 00,伯特蘭·皮卡德駕駛陽光動力2號成功降落在緬甸曼德勒國際機場。至此,環球飛行第四階段圓滿結束了從印度瓦拉納西到緬甸曼德勒的航程。

創下新的速度紀錄

瓦拉納西到曼德勒總距離1408 km,實際時間13小時29分。在順風高速氣流的幫助下,陽光動力2號刷新了速度紀錄,達到了216km/h,整體時間也比預期節省了不少。2015年3月30日,SolarImpulse2從緬甸第二大城市曼德勒起飛,飛往中國重慶。這次飛行是這架太陽能飛機環球旅行的第五站。

此前,由於天氣原因,“陽光動力2號”團隊在曼德勒等待了壹個多星期,直到西南地區天氣狀況好轉,適合“陽光動力2號”飛行。

行程1375公裏,預計用時18小時。此外,皮卡爾因為大部分時間在高緯度飛行,需要使用自己的氧氣。

世界上最大的太陽能飛機於2065438年3月31日淩晨1: 35抵達重慶,並將在重慶多呆幾天。2015年4月21日23時28分,飛機緩緩降落。經過17個多小時的飛行,備受關註的世界最大太陽能飛機——“陽光動力”二號終於抵達其環球之旅的第六站南京,圓滿完成了唯壹壹次完全在中國的航程。

南京是這架太陽能飛機環球旅行的第六站。根據計劃,它將在南京停留20天,期間將進行壹系列訪問,然後繼續向東飛越太平洋前往美國。1931 5月27日,瑞士發明家奧古斯特·皮卡德(Auguste Piccard)乘坐自制熱氣球登上了海拔15781米的高空,這是人類第壹次到達平流層。來來回回,他做了27次熱氣球飛行,最後的記錄是23000米。

奧古斯特不愧為探險家。從30年代中期開始,他開始轉變興趣,將目光從天空轉向海洋。他對設計的熱氣球艙做了壹些修改,可以應用於深海潛水。

奧古斯特的第二艘深海潛艇被命名為的裏雅斯特。1960年,這艘潛艇載著奧古斯特的兒子雅克·皮卡德潛入馬裏亞納海溝最深處的“挑戰者深淵”。

太陽能動力項目的創始人之壹是他的孫子伯特蘭·皮卡德,壹位探險家和精神病學家。貝特朗本人駕駛這架純太陽能驅動的飛機從馬德裏飛往摩洛哥,實現了19小時的連續飛行。還獲得了2012年聯合國環境規劃署頒發的“地球衛士獎”。

皮卡德的血管裏壹定燃燒著飛翔的基因。陽光動力不是世界上第壹架太陽能飛機,但絕對是最有野心的飛機。畢竟以前的太陽能飛機從來沒有在夜間超載過。

20世紀70年代,平價太陽能電池出現在市場上,太陽能航空的歷史由此開始。直到20世紀80年代,世界上才出現了第壹架載人太陽能飛機。

在美國,保羅·麥克格雷迪(Paul MacCready)領導的團隊設計開發了飛行器“薄紗企鵝”(the Gossamer Penguin),為下壹個“太陽挑戰者”(theSolar Challenger)鋪平了道路。陽光挑戰者號,最大功率2.5 kW,1981成功飛越英吉利海峽。它已經連續進行了幾次數百公裏的航行,壹次可以飛行幾個小時。與此同時,歐洲的岡特·羅歇爾特也實現了他的“太陽挑戰者”飛機的首飛。它配備了2500個光伏電池,可以產生2.2千瓦的電力。

1990年,美國人埃裏克·雷蒙德以121小時的飛行時間,分21個航段飛越美國領土,歷時近兩個月。最長飛行距離400公裏。“太陽追逐者”是壹架太陽能滑翔機,翼角30度,凈重89公斤,配備非晶矽太陽能電池。

20世紀90年代中期,幾架太陽能飛機誕生並加入了“伯布林格”競賽。比賽的目標是飛機可以在電池的幫助下爬升到450m的高度,並在至少500W/m2的太陽能供電下保持水平飛行,這相當於赤道地區中午太陽能提供的能量。

德國斯圖加特大學伏伊特-尼茨曼教授領導的團隊以1996贏得了比賽。他們駕駛的飛機名為伊卡洛斯2號,翼展25米,機身配備26平方米的太陽能電池板。

另外,值得壹提的是為美國AeroVironment公司制造的Helios飛行器,雖然不能載人,但地位不可小覷。這架遙控飛機的翼展超過70米,在2001創下了海拔近3萬米的爬升高度紀錄。但兩年後,它在飛行過程中遇到氣流,墜毀在太平洋。

2005年,美國AC Propulsion公司的創始人艾倫·科科尼(Alan Cocconi)操作了壹架翼展5米的無人機,僅靠太陽能連續飛行48小時。由於飛機上裝載的太陽能電池可以收集和儲存能量,這種飛機首次實現了完全的夜間飛行。

2010年7月9日至23日,QuinetiQ公司的澤法無人機實現了336小時22分鐘的不間斷飛行。飛機重27公斤,翼展12米,高度21562米。陽光電力工程——用數字說話;

12中的可行性研究、概念形成、設計和施工

50名工程師和技術員

80個技術合作夥伴

超過100名顧問和供應商

1原型(陽光動力1,註冊為HB-SIA)

1臺成品機(陽光動力2號,註冊為HB-SIB)

挑戰1:能源供應——如何飛越海洋和大陸?

太陽能電池

安裝了17000多塊太陽能電池板,每天可發電340千瓦時,占地269.5平方米。更準確地說,在機翼、機身和水平尾翼上安裝了17248個厚度僅為135微米的單晶矽電池,從而實現了輕便性、靈活性和效率(23%)的最佳平衡。

為了最大化空氣動力性能,陽光動力2號的機翼長度甚至超過了波音747,達到了72米!

蓄電池

太陽能電池板收集能量後,將儲存在鋰聚合物電池中,其能量密度優化至260 WHr/kg。電池密封在高密度泡沫中,安裝在四個發動機艙中,並且有壹個系統來控制電池的充電閥和溫度。電池總重量為633kg,僅占飛機總重量的四分之壹。

為了節省能量,飛機白天會爬升到8500米高空,晚上在1500米低空飛行。

挑戰二:飛行距離——超過35000公裏。

發動機

24小時平均功率15馬力,相當於踏板車發動機。最大功率70馬力(4臺17.5馬力發動機)。

機翼下安裝了四臺無刷無感應發動機,每臺發動機可產生17.4馬力(13.5千瓦),還有壹個減速裝置,將四米直徑雙葉螺旋槳的轉速限制在525轉/分。整個系統的效率為94%,創下能效新紀錄。

速度

陽光動力的速度與汽車基本相同,最大飛行速度140km/h (77節),最小飛行速度36km/h (20節)。

在海平面飛行時,最大飛行速度為90公裏/小時(49節),最小飛行速度為45公裏/小時(20節)。

在最高高度飛行時,最大飛行速度為140公裏/小時(77節),最小飛行速度為57公裏/小時(31.5節)。

挑戰三:機身重量——輕如鴻毛

苗條優雅

在Andrei Boschberg的領導下,工程師們發揮非凡的技能,以平衡的方式減輕了整個結構的重量。每增加壹克重量,其他地方就要減少壹克,這樣才能在飛機上放置足夠的電池,創造壹個能讓飛行員生活壹周的駕駛艙環境。最終陽光動力2號的重量和壹輛小面包車差不多,只有2300公斤!

陽光動力工程推動了碳板領域的創新,重量輕至25g/m2,僅為印刷紙的三分之壹。

堅定

機身采用復合材料(碳纖維和蜂窩夾層結構)。

機翼上表面覆蓋有由密封太陽能電池組成的夾層,下表面為高強度柔性薄層。機翼內每隔50厘米(20英寸)有140個碳纖維筋,從而形成空氣動力學隔斷,保證機翼的堅固性。第壹項,高效太陽能電池板,厚度只有135微米。

“陽光動力2號”的機翼裝有17248超薄高效太陽能電池板。這些板非常薄,每塊只有135微米厚,相當於壹根人的頭發。

第二,裝個鋰離子電池,陰天晚上飛。

連續飛行5天5夜,飛機如何在夜間或者陰天沒有太陽的時候飛行?飛機配備了能量轉換、能量儲存等技術,以提高能源效率。安裝這些設備是為了滿足晝夜飛行的需要,發動機吊艙中安裝了633公斤的鋰離子電池。這樣,太陽能電池板產生的電不僅可以用於白天飛行,還可以用於夜間飛行。有了能量儲備,飛機就不用擔心下雨的天氣了。

第三項,絕緣膜,使飛機電池和飛行員保持溫暖。

很多新型復合絕緣膜已經用在飛機上,可以給電池和飛行員保暖。這些技術已經應用到壹些冰箱和冷凍產品上。

第四,如果飛行員累了,開啟自動飛行模式。

“陽光動力”2號采用的人機交互技術,可以在飛行員疲勞時啟動自動飛行模式,無需擔心出現異常情況。飛機上配有電話、網絡等設備,可以隨時與地面聯系。飛機可以不受控制地飛行20分鐘。摩納哥(歐洲西南部的壹個國家)的壹個控制中心有管制員和工程師隨時監控飛機,保障人員會在任何情況下叫醒飛行員。

飛機研究人員預測,如此高大的技術將有望用於盲人導航,疲勞監測技術可用於提高司機的駕駛安全。

第五項,特色美食,氣溫突變時依然新鮮。

特殊的食物可以經受突然的溫度變化而保持新鮮。食品贊助公司的研發人員表示:“普通食品在經歷了零下20攝氏度到零下30攝氏度的環境變化後,很快就會變得無法食用。所以我們和壹家瑞士公司合作,開發了壹些可以在不同溫度下食用的食品。這些食物既可以加熱食用,也可以常溫或低溫食用。”特種食物既能保證充足的營養,又能在食用後產生化學反應,為飛行員提供熱量。

第六,能量調度器,在飛機出現故障時再次實現能量平衡。

在“陽光動力2號”中,配備了能源調度員。如果“陽光動力”飛機的四個發動機中有壹個出現故障,調度員可以將能量供應從動力不足的發動機切換到運行良好的發動機,從而重新實現能量平衡。新的DC駕駛艙在減輕飛機儀表板內部電子設備的重量方面取得了重大突破,重量減少了50%。3月9日,瑞士發行了世界上最大的太陽能飛機“陽光動力”2號首次環球飛行紀念幣,瑞士紀念幣發行公司在壹份公報中說,僅靠太陽能進行環球飛行是不可想象的,這次試飛將向全世界推廣使用清潔能源的理念。

銀質紀念幣面值20瑞士法郎,發行量有限。能買到這枚紀念幣的幸運兒將從認購者中抽取。2013年夏天,陽光動力號歷時兩個多月,自西向東,終於完成了飛越美國的歷史性使命。作為壹個革命性的創新項目,它僅僅通過壹架飛機就撬開了非凡技術和人類冒險精神的大門。

在飛機沿途經停的城市,有很多人前來參觀陽光動力,包括重要的政界、商界和意見領袖,以及合作夥伴、學生和公眾。

在飛越美國的任務中,陽光動力首次發起了“清潔壹代”的全球倡議。這個倡議旨在團結誌同道合的人,讓大家為清潔技術創新搖旗吶喊。同時,隨著任務的進展,陽光動力項目吸引了越來越多的支持者。支持者的名字保存在u盤裏,和飛機駕駛艙裏的飛行員壹起飛越美國。

路線:從舊金山(加州)出發,途經鳳凰城(亞利桑那州)、達拉斯(德克薩斯州)和聖路易斯(密蘇裏州),經停辛辛那提(俄亥俄州),最後飛往華盛頓特區和紐約。2015春夏的某壹天,妳可能會看到這樣的場景:壹架翼展超過波音747、僅靠太陽能驅動的飛機飛過城市上空,只能容納壹個人的機艙裏是壹位62歲的瑞士老人。

62歲,這個年齡對於大部分上海大叔來說,意味著終於可以休息壹下,做壹些年輕時沒時間做的事情了。當我的叔叔們“夢想再出發”的計劃還在醞釀的時候,在遙遠的阿爾卑斯山下,已經有壹位同行在激情與夢想、愛好與野心的交匯點上努力了十年——他就是世界上第壹架太陽能飛機SolarImpulse全球飛行計劃的聯合創始人兼CEO安德烈·博施伯格(Andrei Boschberg)。洛桑理工學院(cole Polytechnique Lausanne)的優秀校友現身上海,向媒體介紹他和合作夥伴最近研發的第二代SolarImpulse,並希望SolarImpulse2能夠登陸中國。

安德烈·博施伯格早年接受過瑞士空軍飛行員的訓練。20年來,先後飛過毒液,獵人,老虎。他持有各種飛機和直升機的職業飛行員執照,在業余時間做壹些特技表演。

然而,博施伯格不僅僅是壹名簡單的飛行員,他還是壹名機械和熱力學工程師、投資者和企業家。他畢業於世界著名的尖端科技搖籃——洛桑聯邦理工學院(Fé dé rale De Lausanne ),並獲得麻省理工學院商業管理碩士學位。在麥肯錫做了五年顧問後,他還成功創辦了兩家互聯網和高科技公司。

在加入陽光動力項目後,他利用自己20多年積累的創業技能和企業管理經驗,幫助陽光動力項目的創始人和著名探險家BertrandPiccard將其太陽能飛機的想法變為現實。

去年夏天,Boschberg和piccard輪流駕駛SolarImpulse,創造了使用太陽能飛機飛越美國的記錄。然而,他們顯然並不滿足。在2015的環球飛行中,SolarImpulse2將進行五天五夜甚至更長時間的晝夜連續飛行挑戰。為此,技術團隊還對飛機進行了壹些調整——與“1”相比,SolarImpulse2配備了廁所和3.8立方米的單人駕駛艙,甚至可以讓飛行員在裏面做瑜伽。博施伯格說,由於飛行將持續五天五夜,需要通過專門訓練學習“醒20分鐘,睡20分鐘”的作息模式,而且由於機艙內沒有空調和加熱器,飛行員不得不忍受機艙內-15℃的低溫。"練習瑜伽可以幫助我消除疲勞,釋放壓力."

有人問博施伯格為什麽這麽喜歡飛行。他回答:“我小時候沒有電影和電視。我大部分時間都在看書。每次看到航空業先驅和找到將飛機應用於交通運輸的方法的英雄們的事跡,我都深受鼓舞。”即使是今天,他說起童年時的英雄,眼裏依然閃爍著光芒。

Boschberg說,這種閃光現在在參觀過陽光動力的孩子們眼中可以看到更多。“當我們飛往不同的國家時,我們壹定會給當地的孩子參觀和參與‘陽光動力’的機會。每次看到孩子們眼中的閃光,心裏總是很感動。”他希望中國有更多的學生參與陽光電力工程。“皮卡爾先生和我都很尊重上個世紀探險家的探索精神。他們為人類發展帶來了許多可能性,我們也希望將這種探索精神傳遞給我們的下壹代。”

讓博施伯格感到驕傲的是,他的兒子Teo繼承了他的創新探索衣缽——沒有進入父親的公司,而是獨自來到中國創業。“他說,這裏每天都有新的東西,沒有什麽比發展迅速的中國更讓他感到激情。更何況我認為,壹個外國人在另壹個國家創業,本身就是壹種探索精神的體現。”

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