陽光動力2號太陽能飛機

陽光動力2號太陽能飛機

陽光動力2號太陽能飛機是全球最大的太陽能飛機,是唯一一架長航時、不必耗費一滴燃油便可晝夜連續飛行的太陽能飛機。陽光動力2號的翼展達到72米,超過體積最大的商用客機,但重量只有約2300公斤,與一輛家用汽車相當。飛行所需能量完全由太陽能電池提供。2014年6月2日,陽光動力2號在瑞士西部城市帕耶訥成功首飛。2015年3月9日,陽光動力2號太陽能飛機從阿聯首都阿布達比起程,開始環球飛行。伯特蘭·皮卡德(Bertrand Piccard)和安德烈·波許伯格(André Borschberg)以及他們的團隊希望藉此展示人類的開拓精神、創新和清潔能源技術將如何改變世界。

基本信息

簡介

陽光動力2號陽光動力2號
陽光動力2號太陽能飛機是全球最大的太陽能飛機。陽光動力2號”的翼展達到72米,超過體積最大的商用客機,但重量只有約2300公斤,與一輛家用汽車相當。所需能量完全由太陽能電池提供。在微小的機艙內,兩名瑞士飛行員將輪流駕駛,每次連續飛行5個晝夜,速度在每小時50到100公里之間,總飛行天數將接近25天。
陽光動力2號”是BertrandPiccard和AndréBorschberg製造的第二款太陽能飛機。初代產品“陽光動力號”(SolarImpulse)曾在2012與2013年進行長距離飛行測試,2012年完成了瑞士飛往西班牙1116千米的不停站紀錄,2013年則完成了橫跨美國的飛行測試。“陽光動力2號”使用了與前作大體相似的結構,但是在核心部件部分都有了大幅更新。

這架飛機機翼上安裝有1.7萬塊超薄且高效能的太陽能電池板,翼展長達72米。太陽能板在日間吸收能量,讓飛機在晚間也可飛行,飛行時間不再受燃油量限制。

“太陽驅動”項目發起人、瑞士探險家貝特朗·皮卡爾及其團隊2014年6月2日發表聲明稱,當天清晨,“太陽驅動”2號在帕耶訥機場成功實現首飛,飛行持續1小時45分鐘,最高飛行高度為2400米,在飛行過程中飛機各項技術指標正常。

“太陽驅動”2號的機身和機翼均採用極輕的碳纖維材料,機翼上安裝有17248塊超薄、高效太陽能電池板。與“太陽驅動”號一樣,“太陽驅動”2號在飛行中無需一滴燃料,僅依靠陽光就能實現晝夜飛行。

航程

第一天航程

2015年3月9日早晨7時12分,陽光動力號從阿聯首都阿布達比起飛,開始首次環球飛行。摩納哥時間下午4時15分,由飛行員安德烈·博爾施伯格駕駛著“陽光動力2號”飛行約400公里,歷時12小時,成功降落在阿曼馬斯喀特的機場,完成了環球之行處女航。

第二天航程

2015年3月10日,太陽能動力飛機“陽光動力二號成功完成第二天航程環球飛行,抵達印度。
在未來五個月,“陽光動力二號”還將飛越地球各大洲,並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。
這一項目的合伙人和執行總裁安德烈·博爾施伯格(AndreBorschberg)同伯特蘭·皮卡德共同擔當駕駛飛機的任務。從阿布達比到阿曼首都馬斯喀特的第一程是由安德烈·博爾施伯格控制的。
飛行的第二天,飛機於當地時間清晨6點35分從馬斯喀特起飛,於當地時間夜間23點25分抵達印度薩達爾·瓦拉巴伊·帕特爾國際機場。
飛機的下一程將飛往印度北部的瓦拉納西。

第三段航程

2015年3月18日上午9點48分,“陽光動力2號”開啟第三段航程,從印度西部的艾哈邁達巴德飛往東部的瓦拉納西,距離為1075公里,預計飛行時間15小時。一路藉助太陽能飛行的“大灰機”既要看老天爺的臉色,也要與各種出行意外過招。

第四段航程

2015年3月19日7點52分,陽光動力2號由貝特朗-皮卡爾駕駛,又踏上了新的征途!本次第四段航程由印度的瓦拉納西前往緬甸曼德勒,飛行距離約1408公里,預計飛行時間為20小時。
台北時間2015年3月19日21點21分,貝特朗-皮卡爾駕駛陽光動力2號成功降落緬甸曼德勒國際機場,至此環球飛行第四階段,印度瓦拉納西至緬甸曼德勒的航程圓滿結束。
速度創出新紀錄
從瓦拉納西至曼德勒的航段總距離1408公里,實際用時13小時29分。本航段藉助順風的高速氣流,陽光動力2號創造了新的速度紀錄,達到216公里每小時,總體時間也比預期節省了不少。

第五段航程

2015年3月30日,陽光動力2號”(SolarImpulse2從緬甸第二大城市曼德勒起飛,飛往中國重慶市。此次飛行是這架太陽能飛機環球之旅的第五段行程。
此前,因天氣原因,“陽光動力2號”團隊在曼德勒等待一周多時間,直至中國西南地區天氣情況改善,適合“陽光動力2號”飛行。
此次行程長達1375公里,預計將花費18個小時。此外,因為多數時間是在高緯度飛行,皮卡德需要使用自帶氧氣。
全球最大太陽能飛機於2015年3月31日凌晨1:35抵渝,將在重慶多待幾天。

第六段航程

2015年4月21日晚23:28,飛機緩緩落地,經過17個多小時的飛行,備受矚目的世界最大太陽能飛機——“陽光動力”2號,終於從重慶抵達其環球之旅的第六站南京,順利完成唯一一段完全在中國境內的航程。
南京是太陽能飛機環球之旅的第六站。按計畫,將在南京停留20天,期間將舉辦系列參觀訪問活動,之後繼續向東飛越太平洋前往美國。

第七段航程

2015年5月31日凌晨2時40分,太陽能飛機“陽光動力2號”大風箏般安靜地從南京祿口國際機場滑入夜幕,開啟了環球飛行中最艱險的橫跨太平洋之旅。目的地是大洋另一端的夏威夷。
2015年6月1日深夜,瑞士製造的“陽光動力2號”(SolarImpulse2)太陽能飛機因天氣狀況緊急迫降日本名古屋機場。
2015年6月29日凌晨,全太陽能動力飛機“陽光動力2號”在日本起航飛往夏威夷。在夏威夷時間7月3號早上5時55分左右,SI2安全降落在當地的Kalaeloa機場。飛行員AndréBorschberg駕駛著這架太陽能飛機創造了最長距離單人飛行記錄,花費4天21小時51分鐘的時間從日本名古屋抵達美國夏威夷。
在它橫跨太平洋打破記錄的飛行之後,其全球之旅暫時停止了,原因是電池問題。近日,在一份聲明中,SolarImpulse團隊表示,這架太陽能飛機上的電池存在過熱的問題,在從名古屋飛往夏威夷期間產生了“不可逆的損壞”。
歷經修整10個月滯後,在夏威夷當地時間2016年4月21日早上,“陽光動力2號”再度開始了環球之旅的新一段旅程,預計飛往美國加利福利亞州位於舊金山灣區的“山景城”——芒廷維尤。
當地時間2016年4月23日晚,經過62小時4500公里不間斷飛行後,降落在美國舊金山灣區的芒廷維尤市莫菲特機場,成功完成飛越太平洋的壯舉。

第八段航程

2016年6月10日,全球最大太陽能飛機“陽光動力2號”10日晚從美國賓夕法尼亞州啟程前往紐約,它將在其環球飛行的最近一站中飛躍自由女神像。
瑞士飛行員AndreBorschberg駕駛著”這架全球最大的太陽能飛機3小時後將飛躍自由女神像,在穿越曼哈頓天際線後,於6月11日凌晨4點左右降落在紐約甘迺迪機場。

設備特點

電力升級

陽光動力1號機身表面覆蓋12000個太陽能電池陣列,展翼208英尺,四台10馬力電動機。“陽光動力2號”是在1號的矚目中誕生,眾多大公司與學校參與了這個項目。飛機的翼展提升至71米(236英尺),核心部分太陽能電池陣列換裝了全新的薄膜太陽能電池,能量轉化效率22.7%,共17248塊,能為飛機提供65千萬的峰值功率。

動力升級

動力部分也有升級。在機翼下方的四個發動機吊艙中,安裝了全新的四台無刷直流電機,動力提升至17.4馬力,螺鏇槳穩定轉速提升到525轉每分鐘,時速提高到最高約90公里每小時。為了滿足晝夜飛行的需求,發動機吊艙中安裝了633公斤重的的鋰離子電池。但“陽光動力2號”的難題不在白天,還是在黑夜。經過飛機製造團隊的全面最佳化,在24小時的周期內,飛機可以輸出15千瓦的穩定功率。
“陽光動力2號”的翼展超過72米,比魔音747-8型噴氣式飛機還長6米。但747-8淨重超過300噸,而“陽光動力2號”僅重2.3頓。與尺寸相比,這架太陽能飛機簡直薄如蟬翼。得益於機身骨架使用的碳纖維蜂窩夾層材料,這種材料重量密度僅有25克每平方米,比紙還要輕3倍,但是強度完全滿足飛機的機械要求。飛機表面使用的是柔性蒙皮,主要目標也是減重。

進展

陽光動力2號陽光動力2號
據國外媒體報導,“陽光動力2號”太陽能飛機將於2015年2月末或3月初踏上環球飛行之旅。這是一次空前的飛行,旨在證明不使用化石燃料的飛行具有可行性。“陽光動力2號”將從阿布達比啟程,飛行途中在印度、緬甸和中國短暫停留,而後穿過太平洋美國歐洲南部,最後返回阿布達比。此次環球之旅的總航程將達到3.5萬公里,預計用時5個月。

為了此次飛行,“陽光動力2號”項目組做了大量準備工組。“陽光動力2號”飛行員、聯合創始人安德烈-博爾施伯格表示,這款太陽能飛機的可行性研究、設計和製造歷時12年。他說:“它雖不是世界上第一架太陽能飛機,但卻是第一架能夠進行跨洋和跨大陸飛行的太陽能飛機。”

在整個環球飛行過程中,“陽光動力2號”將在12個地點做短暫停留。2月末或者3月初,這架太陽能飛機將從阿布達比起飛,而後將在阿曼的馬斯喀特停留,隨後是印度的艾哈邁達巴德和瓦臘納西。在此之後,“陽光動力2號”將飛往緬甸曼德勒,而後在中國的重慶南京停留,之後經夏威夷穿過太平洋。美國西南部的停靠地點尚未確定,具體取決於天氣條件,而後在菲尼克斯和紐約甘迺迪機場停留。在穿過大西洋後,“陽光動力2號”將在法國南部某地降落,而後完成最後一段飛行,返回阿布達比。

2015年3月31日凌晨1:35,陽光動力2號於抵渝,將在重慶多待幾天。

環球旅行

抵達重慶抵達重慶
2015年3月9日,“陽光動力2號”從海灣地區起程,開始環球飛行。機翼安有1.7萬塊太陽能電池板,翼展72米,重量僅相當於一輛汽車。
“陽光動力2號”首次環球飛行將歷時5個月,降落12次,在重慶、南京停留兩站。飛行時速為50至100公里。在僅依靠太陽能動力的情況下,“陽光動力2號”的總行程約為3.5萬公里。其間約有40位工作人員負責控制它的飛行。

飛行路線

從阿聯起飛一路向東
“陽光動力2號”從阿聯首都阿布達比起飛,自西向東飛行,依次抵達阿曼首都馬斯喀特、印度城市艾哈邁達巴德和瓦拉納西、緬甸的曼德勒、中國的重慶和南京。
按計畫,“陽光動力2號”在結束中國之行後經夏威夷飛越太平洋,其橫穿美國大陸的停留地點為鳳凰城、若干中西部城市和紐約。
在飛越大西洋後,“陽光動力2號”將選擇在南歐或北非的某座城市停留,並於2015年7月末或8月初返回起點阿布達比。
據飛行團隊介紹,中國的兩個站點是他們根據天氣、地理位置等條件加以選擇的。而從南京飛往美國夏威夷的航段,是此次環球航線中最長、也是最具挑戰性的一段旅程。該航段直線距離為8500公里,預計飛行時間將達5天5夜。由於機艙內僅可容納一位飛行員,該飛行員將連續不間斷飛行5天5夜。
如果飛行成功,這將是世界上首架環球航行的太陽能飛機。

睡眠訓練

飛機可以在無人控制的情況下飛行20分鐘,為此,兩位飛行員專門進行了睡眠訓練。“你要把每天晚上睡8個小時的習慣,改變成一天睡10次,每次睡20分鐘。”
白天,飛機“汲取”太陽能並轉化為電能,攀升至10000米高空飛行;到了晚上,它將逐漸下降到3000米的高度,依靠儲存在電池裡的多餘電能繼續飛行。由於飛機沒有減壓艙,溫度落差極大。白天氣溫最高可達30℃,而到了晚上又可能會降至-30℃。因此,飛行員將穿著指尖和腳尖有保暖設備的特殊服裝,以適應溫度變化。
“陽光動力2號”的機艙大約為3.8立方米,使得飛行員在休息時可以將座椅放平。座椅下面設有馬桶裝置,解決了飛行員上廁所的問題。機上設有通話、網路等設備,可隨時與地面聯絡。

駕駛人員

“陽光動力2號”將由“陽光動力”項目的聯合發起人貝特蘭德·皮卡德與安德烈·博爾施伯格輪流駕駛。而兩人能對該項目一拍即合,皆緣於對清潔能源的熱愛。
皮卡德來自瑞士家喻戶曉的探險世家。他的祖父奧古斯特曾乘熱氣球到達過16201米高空,父親雅克曾搭乘自己參與設計的潛水艇抵達馬里亞納海溝10916米處。而他自己曾於1999年搭乘熱氣球,完成了為期三周的環球旅行。“當時,我最擔心的問題就是熱氣球的燃料耗盡。所以我向自己承諾:下一次,我要不使用一滴燃料。”他說。
於是,皮卡德想到了駕駛太陽能飛機。在向瑞士洛桑聯邦理工學院諮詢技術可行性時,皮卡德結識了博爾施伯格。“我一生有兩個愛好:飛行和創新。”博爾施伯格既是一名企業家,也是一名飛行員,曾為瑞士空軍服役25年。

飛行數據

最大傾斜角:5°
起飛速度:46公里/小時(26節)
起飛距離:大約150米(165碼)
最高巡航海拔:8500米(27000英尺)
海平面最小速度:36公里/小時(20節)
海平面最大速度:90公里/小時(49節)
8500米海拔最小速度:57公里/小時(31.5節)
8500米海拔最大速度:140公里/小時(77節)
翼展:72米
空機重量:2300公斤
自主性:無限(理論上)

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