“阳光动力”承载绿色梦想

时间:2011-06-14 14:26　　　来源：人民日报

　　“阳光动力”号太阳能飞机近日完成首次跨国飞行吸引了全球目光：飞行员安德烈从瑞士帕耶那机场起飞，途经法国、卢森堡，飞行近13个小时后，最终在比利时布鲁塞尔国际机场降落。回顾太阳能飞机发展的短暂历史，我们惊奇地发现，它正承载着人类绿色、创新的梦想飞向未来。

　　太阳能飞机的研发始于上世纪70年代，当时只有微型机。直到1980年才首次出现机型庞大的载人机，但其飞行距离却很短。经过20多年的发展，研发者不断提高目标性能，太阳能飞机的研制不断取得进步。

　　曾经创造历史的著名太阳能飞机，首先是美国宇航局订制的“太阳神号”。“太阳神号”有14个螺旋桨，翼展超过波音747，达到75米，机身只有2.4米，因使用碳纤维合成材料，仅重590公斤，飞行时速为30—50公里。总计6.5万片太阳能电池板在中午时分能为其提供40千瓦的电力，晚上飞机能靠电池巡航。该飞机2001年曾飞到3万米高空，超过一般喷气式客机的飞行高度。但该机庞大的身躯成为致命伤，导致其在2003年试飞时因强湍流解体。

　　值得一提的还有英国科学家制造的太阳能无人侦察机——“西风”号。该飞机于2006年试飞成功，可靠太阳能连续飞行3个月，重量为33公斤，翼展12.2米，时速超过250公里。此机专为高空飞行设计，机身脆弱，动力小，不能依靠自身动力起飞。试飞时，3名男子顺风沿跑道一路狂奔，才将它“送”上蓝天。 

　　经过数十年发展，太阳能飞机技术取得了明显进步，但仍面临几大挑战：一是太阳能电池板的效率亟待提高，采用重量轻、发电效率高的太阳能电池板一直是个需要解决的问题。二是机身体积与强度问题。目前的太阳能飞机有效载荷有限，而且太阳能电池板必须达到一定面积才能提供足够电力，机身庞大造成飞机的强度明显降低，抗气流等恶劣环境的能力也存在明显弱点。三是高效储能电池的重量问题。理论上来讲，如果太阳能飞机飞行速度能赶上地球自转速度，那么，它就可以追着太阳源源不断地获得飞行能源。但在现有技术条件下，在没有太阳的夜间，它只能依赖电池续航。因此，如何进一步减轻电池重量令科学家们伤透了脑筋。

　　上述问题虽然看起来属于不同领域，但实际上相互间有着必然联系，并且都对基础材料提出了严格要求。

　　未来，太阳能飞机将采用新结构、新材料和新工艺不断改进机身构造，减轻重量和提高性能，以提供更多的有效载荷。随着高效柔性薄膜太阳能电池技术的成熟，机翼构造和太阳能电池集成问题将得到更好地解决，而高能量密度和高效率的电池技术将会大大降低整机重量，提高太阳能电池的蓄电能力和飞行器的续航能力。可以预见，在不久的将来，人类乘太阳能飞机旅行将不再是梦想。

编辑:张洁