APP下载

“吃阳光”的“飞行怪客”
———“阳光动力2 号”

2016-04-16本刊综合

发明与创新 2016年35期
关键词:航程飞行员太阳能

◆本刊综合

“吃阳光”的“飞行怪客”
———“阳光动力2 号”

◆本刊综合

某大雁:“你们听说了吗?那个‘吃阳光’的‘飞行怪客’又现身了!”

某麻雀:“‘吃阳光’的‘飞行怪客’?它是谁?我记不起来了。”

某天鹅:“就是那个身子不大,翅膀却很长,喜欢穿一身黑衣裳,据说不吃不喝能飞行5天5夜的怪家伙啊。去年,它还来过中国呢。”

某大雁:“是的,就是它。这次,它重现江湖,已成功飞越大西洋和地中海。”

某麻雀:“看来,之前我们小看它了。接下来,我们得好好研究它,不然它可能抢夺我们的地盘哦。”

某大雁、某天鹅以及站在一旁的燕子、海鸥等纷纷点头,表示赞同。

“吃阳光”的“飞行怪客”有个非常好听的名字,叫“阳光动力2号”,是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机。只要阳光一照,它就动力十足。

2015年3月,它从阿联酋首都阿布扎比启程,开始环球飞行。

如果有机会近距离接触的话,你会发现它帅气极了。

它有一对细长细长的翅膀,翅膀张开的时候,翼展达72米,比传统大型客机波音747-8还要宽。翅膀两端微微上翘,造型酷毙了,前方有一圈金边,在阳光下熠熠生辉。

和长长的翅膀相比,它的身子却瘦小了很多。它的身体腹面是白色的,背面覆盖着一层黑黑的盔甲。这层盔甲由一块块黑色“鳞片”状物质组成。这些“鳞片”就是太阳能电池板,是它无穷能量的来源。

“阳光动力2号”帅气照

“飞行侠客”炫科技

作为完全靠太阳能提供动力的全球最大太阳能飞机,“阳光动力2号”有很多方面值得炫耀哦。

专“吃阳光”

“阳光动力2号”专“吃阳光”,背上那17248块太阳能电池板能将太阳能转化为电能,转化率达到了惊人的22.7%,而每块电池板的厚度为135微米,仅相当于人类发丝的宽度。

白天,太阳能电池板为飞机提供动力,同时将多余的电能充到机载锂电池中,为夜间飞行作储备,因此,“阳光动力2号”的动力源源不断。

动力充足

“阳光动力2号”机翼下装有4个发动机。你们别小看了这4个发动机,它们每个能产生17.4马力(12.8千瓦)的动力。

发动机24小时平均功率为15马力,相当于一辆摩托车的发动机呢。

重量极轻

飞机的骨架、太阳能板、电池、涂料以及各个部件都使用了超轻的材料,因此,它的总重量与一辆小型箱型货车相差无几,仅为2.3吨。

值得一提的是,机身使用的是碳纤维蜂窝夹层材料,这种材料每立方米仅重25克,密度是纸张密度的三分之一,但承载能力比一般的材料要好。

材料保温隔热

飞机舱体使用的是保温隔热材料。驾驶舱壳体的部分材料为聚氨酯泡沫,驾驶舱外部也有部分聚氨酯泡沫被用于电池隔热。

同时,机身上附有银色涂层材料,这种涂层材料可以保护太阳能电池。

机械技术先进

“阳光动力2号”具有先进的机械技术。

飞机上的仪表能显示飞机的飞行路径、平衡状态、电池充电情况等多项关键指标,供飞行员快速阅读。

飞行员的衣袖中配备震动装置。当飞机出现不稳定的状态时,这些装置会及时提醒飞行员,甚至将他们从睡梦中唤醒。

飞行员疲惫不堪的时候,飞机可以开启自动飞行模式,只是时间有限,最长能飞行20分钟。

自动飞行

飞机上设有通话、网络等设备,能随时与地面联络,摩纳哥的一个控制中心有操控员和工程师随时监控飞机,因此,我们不用担心飞机出现异常情况。

它的大烦恼

谁都有烦恼,“阳光动力2号”也不例外。它有哪些大烦恼呢?

体型“虚胖”

“阳光动力2号”太阳能飞机体型硕大,翼展比目前尺寸最大的F级客机如波音747-8型还要宽3.5米;机身长22.4米,接近一个篮球场的长度;机身高6.37米,相当于3层楼高。

但这个庞然大物却是个“虚胖”的家伙,上面只能乘坐一个飞行员,不能运载乘客。

龟速前进

和它巨大的尺寸相比,“阳光动力2号”的飞行性能数据可能让你有种回到莱特兄弟时代的感觉。

它的起飞速度只有35千米/小时,比博尔特奔跑的速度还要慢。

白天,它可飞至9000米的高空,最高速度达140千米/小时。夜晚,它一般在1500米的高空飞行,速度为45千米/小时至90千米/小时。

它为什么飞这么慢呢?

原来是为了在白天最大程度地吸收太阳能,在夜晚储存能量,同时减小飞行员所承受的压力。

想飞快点却不得不放慢速度,降低高度,你说它烦不烦?

不准时

由于只“吃阳光”,所以“阳光动力2号”飞行必须要看“老天的脸色”。要是“老天”不高兴,“阴着脸”,那“阳光动力2号”可就惨了,“迟到”是难免的。

“阳光动力2号”还容易受到风速的影响,因此,它的工作人员需要做好气象预测工作。

爱探险的飞行员相伴

相比太阳能无人机,“阳光动力2号”幸福多了,因为它有两位瑞士探险家——贝特朗·皮卡尔和安德烈·波许博格相伴。

贝特朗·皮卡尔和安德烈·波许博格既是阳光动力项目的创立者,也是“阳光动力2号”的飞行员。他们在飞机上是如何生活的呢?

飞行员小档案

贝特朗·皮卡尔出生于著名的探险世家,继承了先辈的探险与创新精神,痴迷于科学探险,曾驾驶热气球完成了世界上首次热气球环球之旅,并创造了航空史上时间与距离的最长纪录。

安德烈·波许博格曾接受过瑞士空军飞行员训练,持有各类飞机的专业飞行员驾照,先后驾驶过“毒液号”“猎人号”“老虎号”等飞机,创造过8项太阳能飞机方面的世界纪录。

全程“蜗居”

“阳光动力2号”的机身小得可怜,就拿机舱来说吧,才3立方米多一点,和一个电话亭差不多大,因此,它只可以容纳一个飞行员。贝特朗·皮卡尔和安德烈·波许博格只能你开一站我开一站地轮流驾机飞行。

飞机长途飞行,特别是在太平洋和大西洋上空飞行时,至少要连续飞行5天5夜,这段时间,飞行员怎么活动胳膊、腿呢?

唯一的解决办法是把座椅靠背往后倒,飞行员能伸伸懒腰、动动腿就不错了。

日历冬夏

白天,“阳光动力2号”飞得很高,以避开气流并最大程度地利用太阳能,而到了晚上,飞机处于半滑翔状态,飞行高度逐渐降低到1500米的高度。

由于飞机的机舱不是封闭加压的,里面没有暖气,也没有空调,所以没法保持温度恒定。

白天,温度急剧升高,热的时候可以达到40℃,而晚上最寒冷的时候,温度低至-20℃,这一天中经历“夏天”和“冬天”,对飞行员的身体来说,是一项非常大的挑战。

因此,他们穿着指尖和脚尖有保暖设备的特殊服装,以适应温度的变化。

最简单的睡觉,在“阳光动力2号”上却是个大问题,因为只有一个飞行员驾驶飞机,绝对不可以长时间睡觉,把飞机完全交给自动驾驶仪。

当年著名的航空探险家查尔斯·奥古斯都·林白在挑战不间断飞跃大西洋的时候,就因为打瞌睡险些坠机。

那想睡觉了,怎么办呢?最好的办法就是打盹,但每次打盹最长不超过20分钟,24小时内最多打盹12次。

为此,贝特朗·皮卡尔和安德烈·波许博格专门进行了睡眠训练,并且在飞机模拟训练器中反复试验。

如果飞行员太疲倦睡过头了,怎么办?

不用担心。飞行员戴着一种特别的护目镜。这种眼镜像游泳眼镜,可以遮光,又能保护飞行员的眼睛。一旦时间到了,飞行员还没醒,护目镜内部就会发出强烈的闪光,刺激飞行员。

两位飞行员的飞行服乍一看和各

一次打盹20分钟

飞行服内藏芯片国高空战斗机飞行员的服装差不多,其实里面的名堂可大了。

他们的飞行服采用最新的材料,有隔热保温的作用,而且内置特别的芯片。芯片像臂章一样,在飞行员呼吸频率太低或者飞机骤降时,会频频振动,唤醒飞行员。

有意思的是,一次飞行时,贝特朗·皮卡尔因为身体很好,呼吸频率低,居然也触发了报警,让地面工作人员紧张了一把。

特殊食品特别定制

无论什么时候,吃都很重要!

普通食物在经历-20℃到40℃的温度变化以及受强紫外线辐射后,早就变质了,因此,飞行员的食物都是特制的。这些食物能够在不同温度下食用:既可以加热食用,也可以在常温或低温下食用。

据说,两位飞行员根据各自的口味定制了不同的飞行餐包。

如厕“就地解决”

5天5夜不上厕所是不可能的,所以“阳光动力2号”上配备了“厕所”——一套巨大的蓝色塑胶袋。这种特制的袋子一头垂下来,一头塞在椅垫下面。

飞行员内急时,推开椅垫,就能“当场解决”,跟在家里上厕所差不多,但是不能冲水,只能等飞机落地后,换套新的“厕所”。

疯狂的环球旅行

“阳光动力2号”玩起了环球旅行,真疯狂。不管它用多长时间完成这次旅行,我们都得给它32个赞!

第1段航程:

2015年3月9日,“阳光动力2号”从阿布扎比启程,开始环球飞行。

之前,飞机在阿布扎比的数轮测试和试飞都相当成功。它之所以选择阿布扎比作为起点,是因为看中了当地的低云条件。

飞行了将近14个小时后,飞机平稳地降落在阿曼首都马斯喀特机场,顺利完成第一段航程。

第2段航程:

“阳光动力2号”接受完例行检查后,于2015年3月10日上午10点左右再次出发,飞往印度的艾哈迈德巴德。这次飞行的里程是首飞航程的3倍多。

飞行了1500千米后,飞机成功降落在艾哈迈德巴德。

之后,飞机在这里休息5天,开展一系列公众活动。

第3、4段航程:

“阳光动力2号”从艾哈迈德巴德飞往瓦拉纳西。2015年3月19日,飞机由瓦拉纳西飞抵缅甸曼德勒国际机场,实际用时13小时29分。

由于借助顺风的高速气流,飞机速度达到了216千米/小时。

第5、6段航程:

2015年3月30日凌晨5点,飞机换上新衣服——刷上一层漂亮的中国红后,从曼德勒起飞,3月31日抵达重庆。

飞机选择重庆作为中国之旅的第一站,是经过严格计算的。它选择合适停靠点时,会由气象学专家预估场地天气、航线的流量控制等各方面要素,再由数学家计算出最优选择,而重庆符合所有的参数。

在重庆待了一些天后,2015年4月21日23时28分,“阳光动力2号”飞抵南京禄口国际机场。之后,飞机与南京“亲密接触”,向公众开放参观。

第7段航程:

2015年5月31日,“阳光动力2号”开启环球飞行中最艰险的横跨太平洋之旅,计划飞往夏威夷,却因遇到恶劣天气而在2015年6月1日迫降日本名古屋机场。

安全降落后,飞机又发生了一个小意外,一个机翼后缘的副翼被损坏。

第8段航程:

2015年7月3日,飞机抵达夏威夷檀香山。这次航行,飞机创造了3项世界纪录:最长时间太阳能飞机不间断飞行、最长时间单人驾机飞行和最远距离太阳能动力飞行。

第9、10段航程:

“阳光动力2号”成功飞越太平洋,于2016年4月23日降落在美国山景城的莫菲特机场,完成环球旅行中最危险的一段航程。

休整不足10日,飞机离开旧金山湾区,于5月2日抵达凤凰城古德伊尔机场,完成横跨美国大陆的第1段旅程。

第11、12段航程:

“阳光动力2号”飞往俄克拉何马州塔尔萨,又从塔尔萨起飞,以48千米/小时的速度飞行约17个小时后,于5月21日抵达俄亥俄州代顿机场。

余下航程:

“阳光动力2号”完成从代顿市到宾夕法尼亚州的短途转移,于6月11日飞至纽约。之后,横越大西洋,飞抵西班牙,然后飞越地中海,抵达埃及,最后回到阿布扎比。

猜你喜欢

航程飞行员太阳能
应用广泛的太阳能无人机
歼-16挑战更大航程
很皮很皮的飞行员
2021年7月22日,演习期间,美军飞行员从F-16战隼中挥手
西进执教 一段人生的奇异航程
飞行员是一种什么样的职业
太阳能可以这样玩
飞越北极的航程
飞行员的酷装备
人生航程 “漫”条“思”理