大数跨境

一场影响全球的新能源实验的飞行秀

一场影响全球的新能源实验的飞行秀 西藏航空
2015-06-08
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导读:从一个疯狂的想法到试图引领一场清洁能源的社会运动,看看疯狂的科技冒险家们如何让理想照进现实。

5月31日凌晨02:26分,由瑞士人安德烈·博施尔伯格驾驶的世界最大的“阳光动力2号”太阳能飞机(Solar Impulse 2)完成了它环球之旅的第六段航程后,离开中国南京,继续飞往夏威夷。


“阳光动力2号”


这一架被誉为 “接近永续飞行”的长航时太阳能飞机。今年3月9日,从阿联酋首都阿布扎比开始环球飞行。



它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,装有17248块超薄、高效能太阳能电池板,翼展达72米,仅次于目前世界上最大的商用客机空客A380,却只有一辆家庭小汽车的重量(约2300公斤)。最大飞行高度可达8500米,最高时速为140公里,是目前世界上体积最大、最先进的太阳能飞机。


驾驶舱仅有3.8平方米,除去驾驶台和驾驶员座以外,几乎没有供飞行员活动的空间;为了减轻重量,飞机上并没有安装加热和减压设备,飞行员将面临零下30度到零上30度的温差变化,以及昼夜连续飞行的生理极限挑战……



在整个环球飞行计划中,它昼夜连续飞行,仅在全球12个地点做短暂停留,其中中国南京就是其重要一站。



执着、创新的“Dreamer”



“阳光动力2号”驾驶员之一的贝特朗·皮卡尔是一名医生、精神病学家和探险家。1999年,他用不到20天的时间乘坐热气球环游世界,刷新了历史记录。然而,他一直幻想着能将取之不尽的太阳能用于飞行。来一次不消耗化石燃料的环球旅行。


几经周折,他找到了洛桑联邦理工学院(EPFL)并认识了曾在瑞士空军服役的前飞行员安德烈·博施尔伯格。博施尔伯格是一名经验丰富的飞行员、多项航空记录的保持者,同时也是力学和热力学工程师、麦肯锡咨询师、投资人和企业家。

2003年启动了阳光动力项目,这架天方夜谭般的太阳能飞机终于进入了可行性研究阶段。然而,摆在他们面前的是重重困难。为了能安装足够多的太阳能板而需要庞大的机翼;为了降低能量消耗需要它非常轻。




最终,皮卡尔游说了政府机构和多家公司出资支持,博施尔伯格招募了90多名各领域的顶尖专家,建立起自己的工程师团队。在阳光动力核心技术团队的努力和80家技术合作伙伴、100多名外部专家的支持下,历时13年,耗资1.6亿美元,原型测试机“阳光动力号”和正式的产品“阳光动力2号”最终在2014年建成了。



“飞行梦”和太阳能飞机


1903年,美国莱特兄弟试飞成功了世界上第一架有发动机的飞机后,人类开始投入大量物力与精力进行航空飞行科学的研究及飞机生产制造。滑翔机、螺旋桨飞机、民用喷气式客气、战斗机、超音速飞机、太空飞船等。历经几个世纪的航空科学发展后,人类逐步开始了在飞行领域对于太阳能源的探索、研究和应用。




太阳能飞机的英文名称为:solar-poweredairplane,是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机其动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。经典的机型有:“太阳神”号、“天空使者”号和“西风”号。此次“阳光动力2号”的“环球旅行”它不仅承载着人类航空科学的梦想以及全球的高度关注,更进一步开启了太阳能科学应用的密码。




国际航空运输协会(International Air Transport Association,简称IATA)希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零。在未来, 也许40多年后,当人类解决了光能吸收问题,大幅度提高电池功效,能承载300名乘客的全太阳能飞机有望正式投入运营。



太阳能(Solar energy)


世界能源结构正在发生着深刻的变化,随着石油,煤炭等不可再生能源的逐渐枯竭,全球范围内开始了新能源的寻找。作为新能源的一种,太阳能凭借永不枯竭,环保清洁以及不受地域分配影响而广受关注,照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。




在我国,西藏太阳能资源最丰富,最高达2333 KWh/ m2 (日辐射量6.4KWh/ m2 ),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。西藏是地球距太阳最近的地方,拉萨有着“日光城”的美誉。整个地区纬度低,海拔高,空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱。




在这里,太阳能得到了广泛的普及及应用。影响着,改变着人们的工作与生活。太阳能发电机、电灯,太阳灶、太阳房、太阳能热水器以及新型的太阳能一体电视机。你能想到与日常生活有关的一切,几乎在西藏普通老百姓家中都能看到。


身在内地的你,不要认为除了太阳能热水器之外,其他的都是传说。对于你现在的好奇我感同身受,立刻定上西藏航空的机票,去领略神奇而现代的西藏。



相关知识补充:

挑战者号

重量:90公斤

翼展:14.3米

速度:30公里/小时

1981年7月7日,第一架以太阳能为动力的飞机飞过英吉利海峡。这架210磅重的“太阳能挑战者”号从巴黎西北部25英里以远的科迈伊森-维克辛起飞,以平均每小时30英里的速度、1.1万英尺的飞行高度,完成了全长165英里的旅行,最后在英国东南海岸的曼斯顿皇家空军基地着陆。

太阳神号

重量:590公斤

翼展:75米

速度:30-50公里/小时

最著名的太阳能飞机是AeroVironment公司为NASA的环境研究机和传感器技术计划研制的“太阳神号”无人机。耗资约1500万美元,外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼,其机身长2.4米,而活动机翼全面伸展时却达75米,连波音747飞机也望尘莫及。

2001年研究人员将“太阳神”号运往夏威夷,由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”;在10小时17分的飞行中,“太阳神”号达至22800米的目标高度。研究人员预计“太阳神”号最高可飞到30000米高空,超出喷气式客机飞行高度3倍多。在技术成熟后,它将可能投入商业和军事应用。

天空使者

重量:2.6公斤

翼展:3.18米

速度:30公里/小时 天空使者号设计图

“天空使者号”实际上是苏黎世瑞士联邦理工学院和欧洲宇航局合作设计的一款太阳能驱动火星研究飞行器。研究者相信随着技术的进步,在10年至20年内“天空使者号”将能够抵达火星内轨道。





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