阳光动力2号太阳能飞机的最新航程
未来5个月,“阳光动力二号”还将飞越地球各大洲,穿越太平洋和大西洋。飞越两大洋将是对全太阳能飞机的重大考验。
这个项目的合伙人兼首席执行官Andre Borschberg和Bertrand Picard * * *共同分担驾驶飞机的任务。从阿布扎比到阿曼首都马斯喀特的第一次旅行是由安德烈·布尔施·伯格控制的。
在飞行的第二天,飞机于当地时间早上6点35分从马斯喀特起飞,于当地时间晚上23点25分抵达印度萨达尔瓦拉拜帕特尔国际机场。
飞机的下一次飞行将飞往印度北部的瓦拉纳西。2015 3月19日7点52分,阳光动力2号由伯特兰·皮卡德驾驶,踏上了新的征程!第四航次为印度瓦拉纳西至缅甸曼德勒,飞行距离约1408km,预计飞行时间20小时。
北京时间2065年3月9日21: 00和21: 00,伯特兰·皮卡德驾驶阳光动力2号成功降落在缅甸曼德勒国际机场。至此,环球飞行第四阶段圆满结束了从印度瓦拉纳西到缅甸曼德勒的航程。
创下新的速度纪录
瓦拉纳西到曼德勒总距离1408 km,实际时间13小时29分。在顺风高速气流的帮助下,阳光动力2号刷新了速度纪录,达到了216km/h,整体时间也比预期节省了不少。2015年3月30日,SolarImpulse2从缅甸第二大城市曼德勒起飞,飞往中国重庆。这次飞行是这架太阳能飞机环球旅行的第五站。
此前,由于天气原因,“阳光动力2号”团队在曼德勒等待了一个多星期,直到西南地区天气状况好转,适合“阳光动力2号”飞行。
行程1375公里,预计用时18小时。此外,皮卡尔因为大部分时间在高纬度飞行,需要使用自己的氧气。
世界上最大的太阳能飞机于2065438年3月31日凌晨1: 35抵达重庆,并将在重庆多呆几天。2015年4月21日23时28分,飞机缓缓降落。经过17个多小时的飞行,备受关注的世界最大太阳能飞机——“阳光动力”二号终于抵达其环球之旅的第六站南京,圆满完成了唯一一次完全在中国的航程。
南京是这架太阳能飞机环球旅行的第六站。根据计划,它将在南京停留20天,期间将进行一系列访问,然后继续向东飞越太平洋前往美国。1931 5月27日,瑞士发明家奥古斯特·皮卡德(Auguste Piccard)乘坐自制热气球登上了海拔15781米的高空,这是人类第一次到达平流层。来来回回,他做了27次热气球飞行,最后的记录是23000米。
奥古斯特不愧为探险家。从30年代中期开始,他开始转变兴趣,将目光从天空转向海洋。他对设计的热气球舱做了一些修改,可以应用于深海潜水。
奥古斯特的第二艘深海潜艇被命名为的里雅斯特。1960年,这艘潜艇载着奥古斯特的儿子雅克·皮卡德潜入马里亚纳海沟最深处的“挑战者深渊”。
太阳能动力项目的创始人之一是他的孙子伯特兰·皮卡德,一位探险家和精神病学家。贝特朗本人驾驶这架纯太阳能驱动的飞机从马德里飞往摩洛哥,实现了19小时的连续飞行。还获得了2012年联合国环境规划署颁发的“地球卫士奖”。
皮卡德的血管里一定燃烧着飞翔的基因。阳光动力不是世界上第一架太阳能飞机,但绝对是最有野心的飞机。毕竟以前的太阳能飞机从来没有在夜间超载过。
20世纪70年代,平价太阳能电池出现在市场上,太阳能航空的历史由此开始。直到20世纪80年代,世界上才出现了第一架载人太阳能飞机。
在美国,保罗·麦克格雷迪(Paul MacCready)领导的团队设计开发了飞行器“薄纱企鹅”(the Gossamer Penguin),为下一个“太阳挑战者”(theSolar Challenger)铺平了道路。阳光挑战者号,最大功率2.5 kW,1981成功飞越英吉利海峡。它已经连续进行了几次数百公里的航行,一次可以飞行几个小时。与此同时,欧洲的冈特·罗歇尔特也实现了他的“太阳挑战者”飞机的首飞。它配备了2500个光伏电池,可以产生2.2千瓦的电力。
1990年,美国人埃里克·雷蒙德以121小时的飞行时间,分21个航段飞越美国领土,历时近两个月。最长飞行距离400公里。“太阳追逐者”是一架太阳能滑翔机,翼角30度,净重89公斤,配备非晶硅太阳能电池。
20世纪90年代中期,几架太阳能飞机诞生并加入了“伯布林格”竞赛。比赛的目标是飞机可以在电池的帮助下爬升到450m的高度,并在至少500W/m2的太阳能供电下保持水平飞行,这相当于赤道地区中午太阳能提供的能量。
德国斯图加特大学伏伊特-尼茨曼教授领导的团队以1996赢得了比赛。他们驾驶的飞机名为伊卡洛斯2号,翼展25米,机身配备26平方米的太阳能电池板。
另外,值得一提的是为美国AeroVironment公司制造的Helios飞行器,虽然不能载人,但地位不可小觑。这架遥控飞机的翼展超过70米,在2001创下了海拔近3万米的爬升高度纪录。但两年后,它在飞行过程中遇到气流,坠毁在太平洋。
2005年,美国AC Propulsion公司的创始人艾伦·科科尼(Alan Cocconi)操作了一架翼展5米的无人机,仅靠太阳能连续飞行48小时。由于飞机上装载的太阳能电池可以收集和储存能量,这种飞机首次实现了完全的夜间飞行。
2010年7月9日至23日,QuinetiQ公司的泽法无人机实现了336小时22分钟的不间断飞行。飞机重27公斤,翼展12米,高度21562米。阳光电力工程——用数字说话;
12中的可行性研究、概念形成、设计和施工
50名工程师和技术员
80个技术合作伙伴
超过100名顾问和供应商
1原型(阳光动力1,注册为HB-SIA)
1台成品机(阳光动力2号,注册为HB-SIB)
挑战1:能源供应——如何飞越海洋和大陆?
太阳能电池
安装了17000多块太阳能电池板,每天可发电340千瓦时,占地269.5平方米。更准确地说,在机翼、机身和水平尾翼上安装了17248个厚度仅为135微米的单晶硅电池,从而实现了轻便性、灵活性和效率(23%)的最佳平衡。
为了最大化空气动力性能,阳光动力2号的机翼长度甚至超过了波音747,达到了72米!
蓄电池
太阳能电池板收集能量后,将储存在锂聚合物电池中,其能量密度优化至260 WHr/kg。电池密封在高密度泡沫中,安装在四个发动机舱中,并且有一个系统来控制电池的充电阀和温度。电池总重量为633kg,仅占飞机总重量的四分之一。
为了节省能量,飞机白天会爬升到8500米高空,晚上在1500米低空飞行。
挑战二:飞行距离——超过35000公里。
发动机
24小时平均功率15马力,相当于踏板车发动机。最大功率70马力(4台17.5马力发动机)。
机翼下安装了四台无刷无感应发动机,每台发动机可产生17.4马力(13.5千瓦),还有一个减速装置,将四米直径双叶螺旋桨的转速限制在525转/分。整个系统的效率为94%,创下能效新纪录。
速度
阳光动力的速度与汽车基本相同,最大飞行速度140km/h (77节),最小飞行速度36km/h (20节)。
在海平面飞行时,最大飞行速度为90公里/小时(49节),最小飞行速度为45公里/小时(20节)。
在最高高度飞行时,最大飞行速度为140公里/小时(77节),最小飞行速度为57公里/小时(31.5节)。
挑战三:机身重量——轻如鸿毛
苗条优雅
在Andrei Boschberg的领导下,工程师们发挥非凡的技能,以平衡的方式减轻了整个结构的重量。每增加一克重量,其他地方就要减少一克,这样才能在飞机上放置足够的电池,创造一个能让飞行员生活一周的驾驶舱环境。最终阳光动力2号的重量和一辆小面包车差不多,只有2300公斤!
阳光动力工程推动了碳板领域的创新,重量轻至25g/m2,仅为印刷纸的三分之一。
坚定
机身采用复合材料(碳纤维和蜂窝夹层结构)。
机翼上表面覆盖有由密封太阳能电池组成的夹层,下表面为高强度柔性薄层。机翼内每隔50厘米(20英寸)有140个碳纤维筋,从而形成空气动力学隔断,保证机翼的坚固性。第一项,高效太阳能电池板,厚度只有135微米。
“阳光动力2号”的机翼装有17248超薄高效太阳能电池板。这些板非常薄,每块只有135微米厚,相当于一根人的头发。
第二,装个锂离子电池,阴天晚上飞。
连续飞行5天5夜,飞机如何在夜间或者阴天没有太阳的时候飞行?飞机配备了能量转换、能量储存等技术,以提高能源效率。安装这些设备是为了满足昼夜飞行的需要,发动机吊舱中安装了633公斤的锂离子电池。这样,太阳能电池板产生的电不仅可以用于白天飞行,还可以用于夜间飞行。有了能量储备,飞机就不用担心下雨的天气了。
第三项,绝缘膜,使飞机电池和飞行员保持温暖。
很多新型复合绝缘膜已经用在飞机上,可以给电池和飞行员保暖。这些技术已经应用到一些冰箱和冷冻产品上。
第四,如果飞行员累了,开启自动飞行模式。
“阳光动力”2号采用的人机交互技术,可以在飞行员疲劳时启动自动飞行模式,无需担心出现异常情况。飞机上配有电话、网络等设备,可以随时与地面联系。飞机可以不受控制地飞行20分钟。摩纳哥(欧洲西南部的一个国家)的一个控制中心有管制员和工程师随时监控飞机,保障人员会在任何情况下叫醒飞行员。
飞机研究人员预测,如此高大的技术将有望用于盲人导航,疲劳监测技术可用于提高司机的驾驶安全。
第五项,特色美食,气温突变时依然新鲜。
特殊的食物可以经受突然的温度变化而保持新鲜。食品赞助公司的研发人员表示:“普通食品在经历了零下20摄氏度到零下30摄氏度的环境变化后,很快就会变得无法食用。所以我们和一家瑞士公司合作,开发了一些可以在不同温度下食用的食品。这些食物既可以加热食用,也可以常温或低温食用。”特种食物既能保证充足的营养,又能在食用后产生化学反应,为飞行员提供热量。
第六,能量调度器,在飞机出现故障时再次实现能量平衡。
在“阳光动力2号”中,配备了能源调度员。如果“阳光动力”飞机的四个发动机中有一个出现故障,调度员可以将能量供应从动力不足的发动机切换到运行良好的发动机,从而重新实现能量平衡。新的DC驾驶舱在减轻飞机仪表板内部电子设备的重量方面取得了重大突破,重量减少了50%。3月9日,瑞士发行了世界上最大的太阳能飞机“阳光动力”2号首次环球飞行纪念币,瑞士纪念币发行公司在一份公报中说,仅靠太阳能进行环球飞行是不可想象的,这次试飞将向全世界推广使用清洁能源的理念。
银质纪念币面值20瑞士法郎,发行量有限。能买到这枚纪念币的幸运儿将从认购者中抽取。2013年夏天,阳光动力号历时两个多月,自西向东,终于完成了飞越美国的历史性使命。作为一个革命性的创新项目,它仅仅通过一架飞机就撬开了非凡技术和人类冒险精神的大门。
在飞机沿途经停的城市,有很多人前来参观阳光动力,包括重要的政界、商界和意见领袖,以及合作伙伴、学生和公众。
在飞越美国的任务中,阳光动力首次发起了“清洁一代”的全球倡议。这个倡议旨在团结志同道合的人,让大家为清洁技术创新摇旗呐喊。同时,随着任务的进展,阳光动力项目吸引了越来越多的支持者。支持者的名字保存在u盘里,和飞机驾驶舱里的飞行员一起飞越美国。
路线:从旧金山(加州)出发,途经凤凰城(亚利桑那州)、达拉斯(德克萨斯州)和圣路易斯(密苏里州),经停辛辛那提(俄亥俄州),最后飞往华盛顿特区和纽约。2015春夏的某一天,你可能会看到这样的场景:一架翼展超过波音747、仅靠太阳能驱动的飞机飞过城市上空,只能容纳一个人的机舱里是一位62岁的瑞士老人。
62岁,这个年龄对于大部分上海大叔来说,意味着终于可以休息一下,做一些年轻时没时间做的事情了。当我的叔叔们“梦想再出发”的计划还在酝酿的时候,在遥远的阿尔卑斯山下,已经有一位同行在激情与梦想、爱好与野心的交汇点上努力了十年——他就是世界上第一架太阳能飞机SolarImpulse全球飞行计划的联合创始人兼CEO安德烈·博施伯格(Andrei Boschberg)。洛桑理工学院(cole Polytechnique Lausanne)的优秀校友现身上海,向媒体介绍他和合作伙伴最近研发的第二代SolarImpulse,并希望SolarImpulse2能够登陆中国。
安德烈·博施伯格早年接受过瑞士空军飞行员的训练。20年来,先后飞过毒液,猎人,老虎。他持有各种飞机和直升机的职业飞行员执照,在业余时间做一些特技表演。
然而,博施伯格不仅仅是一名简单的飞行员,他还是一名机械和热力学工程师、投资者和企业家。他毕业于世界著名的尖端科技摇篮——洛桑联邦理工学院(Fé dé rale De Lausanne ),并获得麻省理工学院商业管理硕士学位。在麦肯锡做了五年顾问后,他还成功创办了两家互联网和高科技公司。
在加入阳光动力项目后,他利用自己20多年积累的创业技能和企业管理经验,帮助阳光动力项目的创始人和著名探险家BertrandPiccard将其太阳能飞机的想法变为现实。
去年夏天,Boschberg和piccard轮流驾驶SolarImpulse,创造了使用太阳能飞机飞越美国的记录。然而,他们显然并不满足。在2015的环球飞行中,SolarImpulse2将进行五天五夜甚至更长时间的昼夜连续飞行挑战。为此,技术团队还对飞机进行了一些调整——与“1”相比,SolarImpulse2配备了厕所和3.8立方米的单人驾驶舱,甚至可以让飞行员在里面做瑜伽。博施伯格说,由于飞行将持续五天五夜,需要通过专门训练学习“醒20分钟,睡20分钟”的作息模式,而且由于机舱内没有空调和加热器,飞行员不得不忍受机舱内-15℃的低温。"练习瑜伽可以帮助我消除疲劳,释放压力."
有人问博施伯格为什么这么喜欢飞行。他回答:“我小时候没有电影和电视。我大部分时间都在看书。每次看到航空业先驱和找到将飞机应用于交通运输的方法的英雄们的事迹,我都深受鼓舞。”即使是今天,他说起童年时的英雄,眼里依然闪烁着光芒。
Boschberg说,这种闪光现在在参观过阳光动力的孩子们眼中可以看到更多。“当我们飞往不同的国家时,我们一定会给当地的孩子参观和参与‘阳光动力’的机会。每次看到孩子们眼中的闪光,心里总是很感动。”他希望中国有更多的学生参与阳光电力工程。“皮卡尔先生和我都很尊重上个世纪探险家的探索精神。他们为人类发展带来了许多可能性,我们也希望将这种探索精神传递给我们的下一代。”
让博施伯格感到骄傲的是,他的儿子Teo继承了他的创新探索衣钵——没有进入父亲的公司,而是独自来到中国创业。“他说,这里每天都有新的东西,没有什么比发展迅速的中国更让他感到激情。更何况我认为,一个外国人在另一个国家创业,本身就是一种探索精神的体现。”