想要挑战“永久飞行” 还要面临黑夜的挑战

　　自上世纪七八十年代，随着成本合理的太阳能电池出现，引发了人类对未来飞行清洁能源的想象。几十年发展下来，太阳能飞机飞上天空，实现了载人飞行和夜间飞行，但稳定的“永久飞行”还面临黑夜的挑战。

　　全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”4月22日从重庆连续飞行1244公里后抵达南京，开启了环球之旅中国站的第二站。这是世界首架实现了长航时、不耗费一滴燃油、不产生污染、昼夜连续飞行的太阳能飞机。2015年3月开始，它将飞越阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋等地，历时5个月后返回出发地。

　　这是人类对可再生能源使用的创新性突破。飞行团队表示，希望借此次环球飞行展示人类的开拓精神。随着航空技术和清洁能源技术的发展，利用太阳能实现永久飞行的梦想，变得不再遥远。

　　经典太阳能飞机一览

　　太阳挑战者号：第一架太阳能飞机

　　重量：90公斤

　　翼展：14.3米

　　速度：19.4千米/时

　　“太阳挑战者”号由美国在20世纪80年代初研制成功，是一架单座太阳能飞机，翼展14.3米，翼载荷为60帕，飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼的表面共贴有16128片硅电池，在理想的阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。1981年7月成功由巴黎飞到英国，航程290公里。

　　太阳神号：著名的太阳能无人机

　　重量：590公斤

　　翼展：75米

　　速度：30~50千米/时

　　“太阳神”号无人机用碳纤维合成物制造，机身长2.4米，整架飞机比小型汽车还轻。机上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。中午时分，电池提供的电能达到40千瓦，飞机的动力性能达到最佳状态，能以每小时30~50公里的巡航速度飞行。晚上，飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。

　　西风号：“手抛放飞”推送升空

　　重量：33公斤

　　翼展：12.2米

　　速度：25.2千米/时

　　全球首架太阳能无人侦察机“西风”号采用全球定位系统导航，最大飞行高度为4万米。它依靠太阳能电池提供动力，可持续飞行3个月之久，对目标实施长时间的高密度监控。由于“西风”号为高空飞行设计，机身脆弱，动力小，因此完全不能依靠自身动力起飞，需要寻找一种稳定可靠的发射方式。

　　太阳能飞机的研制进程

　　太阳能飞机是飞行器的一种。以太阳能作为未来航空航天器的辅助能源乃至主能源，是人类具有方向性和前沿性的重要研究目标。

　　现在世界上通用的飞机，大多数使用吸气式发动机提供动力，一遇高空稀薄空气，发动机功率就下降。因此，现有飞机的飞行高度和续航能力很难进一步提高，而以太阳能为动力的飞机可弥补这些不足，飞得更高，飞得更远。正是这些优点，使得太阳能飞机在无线通讯、资源调查、环境监测甚至军事预警等方面有着广泛用途。

　　目前，瑞士、美国、以色列、英国、日本等国都在积极开展太阳能飞机的研究。它可以执行某些使用卫星来完成的任务，且费用和风险要比卫星低得多，可以随时起飞和降落，一天覆盖范围在几百公里。

　　揭秘阳光动力

　　2015年，新一代“阳光动力2号”全新亮相，开启人类历史上首次太阳能飞机环球旅行。

　　它缘起于瑞士探险家伯特兰·皮卡德于2003年提出太阳能飞机环球飞行构想，即“阳光动力”项目。经过7年努力，“阳光动力1号”于2010年7月试飞成功。“阳光动力2号”是“阳光动力1号”的升级版。

　　结构：翼展达到72米，比波音747-8型的翼展还要宽3.5米；机长22.4米，接近一个篮球场的长度；机高6.37米，相当于3层楼；而重量仅有2.3吨，跟一辆运动型多用途车的重量相近。

　　速度：阳光动力2号的飞行性能较弱。起飞速度只有35千米/时，比博尔特奔跑的速度还要慢。巡航速度90千米/时，最大速度不过140千米/时。

　　知识堂

　　有多少光能可以利用？

　　地表每平方米平均每年接收到的辐射大约在1000~2000千瓦时之间，能够满足目前全球能源需求的1万倍。

　　在我国，太阳能辐射资源呈现“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。其中，青藏高原最为丰富，年辐射总量超过1800千瓦时/平方米，部分地区甚至超过2000千瓦时/平方米。四川盆地资源相对较低，存在低于1000千瓦时/平方米的区域。

　　我国的太阳能光伏应用从空间应用（空间卫星用太阳能光伏）到地面应用（大型荒漠电站），从农村地区独立应用（偏远无电地区电气化）到城市并网应用（分布式光伏发电系统）。如今太阳能光伏发电开始和越来越多的行业相融合，如光伏建筑、光伏农业、光伏交通乃至太阳能移动能源等相继出现，无不预示着太阳能应用正走进我们生活的方方面面。

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