太阳能飞机,永不停航

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  你玩过太阳能飞机吗?给飞机加一块黑色的多晶硅电池板,它能吸收太阳光并转为电力,让飞机的螺旋桨转动起来。当然啦,这么简单的太阳能飞机只能当玩具,没办法像真正的飞机一样带着乘客飞上蓝天。不过,现在有一大拨真正的太阳能飞机正在向我们靠近,你准备好了吗?
  “放屁税”催生太阳能飞机
  天空有飞机划过,它的身后出现一道尾迹,在蓝天白云下显得很漂亮。飞机表演的时候,尾迹更是好看得很。不过这些尾迹却不是什么好东西,它呀,正是飞机燃烧航空燃油产生的废气,这些废气的重要成分是二氧化碳。
  现在人们对汽车尾气越来越重视,飞机的污染当然也不会放过,国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器碳排放量为零的目标。在不久的将来,你坐飞机去欧洲,除了要买飞机票,还要支付一笔特别的费用——那就是碳排放税,也就是飞机的“放屁税”。因为国际航空运输协会的成员们认为,飞机要来到这里,必须燃烧航空燃油,并排放出二氧化碳,破坏了当地的空气,所以你就得交税。燃油不仅会让飞机“放屁”,还必须每隔一段时间就停下来加油,不然还真飞不了。
  所以,人们就想,如果有一种不需要停下来加油,也不排放二氧化碳的绿色飞机,那多好呀!太阳能飞机的想法就这样诞生了。
  依靠太阳飞上天
  太阳能飞机,就是用太阳能作为动力的飞机。它从太阳那里获得能量,所以最重要的装备就是太阳能板(获得电力)和蓄电池(把电力存起来,在太阳光不足的时候使用),理论上说,只要这两个设备完美运行,它就可以昼夜不停地一直飞行。科学家们预测,在未来的航空领域,太阳能飞机将会发挥主要作用。于是,一大批太阳能飞机方面的专家开始潜心研制太阳能飞机。
  1981年7月7日,保罗·麦克里迪驾驶着世界上第一架以太阳能为动力的飞机“太阳挑战者号”从法国飞过英吉利海峡来到英国。美国研制的这架“挑战者号”的速度不快,只能达到每小时48千米。这一次的飞行高度是3.35千米,总共飞行了265千米。
  “太阳挑战者号”看上去跟普通的飞机还没有太大的不同,不过此后的太阳能飞机模样就发生了巨大的变化。2000年出现的“太阳神号”飞机就已经显得非常特别,它的机身长度只有2.4米,而活动机翼全面伸展时却达到75米。于是,超级宽大的翅膀成为人们辨别太阳能飞机的重要标志。
  太阳能飞机的长处不仅仅是环保,它还被科学家派上了其他大用途,比如探测火星。2005年,苏黎世瑞士联邦理工学院和欧洲宇航局合作设计了“天空使者号”,它的目标是在火星上飞行。火星飞行条件非常苛刻,因为这里的大气层密度低、太阳能微弱、风向多变、温度在冰点以下。除了要满足严苛的飞行条件,它还需要装载一些高技术设备,比如数字传感器可以测量高度和速度,它携带的电荷耦合照相机(CCD)可以拍摄地面图像。不过要真正实现这些目标,科学家们估计至少还要等10~20年。
  翅膀薄如蝉翼
  2010年7月8日,在瑞士帕耶那机场,“阳光动力1号”试飞成功。这次飞行创造了26小时零9分钟的不间断飞行记录,这是太阳能飞机持续飞行时间最长、飞行高度最高的世界纪录呢!它还有一大进步,就是可以乘坐两个飞行员,而不仅仅是一架无人机。
  今年3月9日,全新的“阳光动力2号”从阿联酋首都阿布扎比起飞,向东飞行,开始它的环球之旅。它将经过阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋、南欧和北非,之后返回阿布扎比。这一次“阳光动力2号”环球飞行总里程为3.5万千米,共停留12个城市,我国的重庆和南京也在其中。
  “阳光动力2号”飞机的翼展超过72米(机翼安有1.7万块太阳能电池板),比波音747-8型喷气式飞机还长。但747-8净重超过300吨,而“阳光动力2号”仅重2.3吨,只相当于一辆小轿车的重量。与喷气式飞机相比,可以说这架太阳能飞机简直身轻如燕,说它的机翼薄如蝉翼一点也不为过。这是因为“阳光动力2号”机身骨架使用了一种碳纤维蜂窝夹层材料,这种材料重量密度仅有25克每平方米,比纸还要轻3倍,但是强度却能完全满足飞机的机械要求。
  如果不出现意外,“阳光动力2号”真的可以日夜兼程,不需要停下来加油。当然啦,每隔几天,它还是需要降落——只为了抛弃废物,补充给养。
  “阳光动力2号”环球之旅象征着人类对新能源的探索精神,以及对未知旅程和身体极限的挑战。
  未来,带上我们一起飞
  谁都不能忽视太阳能飞机未来的前景,很多国家也都支持太阳能飞机的研制,并不断地改进太阳能飞机,我国也在不断研制和改进太阳能飞机,希望有一天,它能带上更多人一起飞!
  我国的第一架飞太阳能飞机“翱翔者”号出现在1992年,不仅是尾翼,在飞机上的其他部位,凡是能反射阳光的地方,都被粘贴上了单晶硅太阳能电池薄片,这架基本用手工打造的飞机使用了木料和碳纤维,载重量非常小。更好玩的是,它居然需要用手投出去才能飞起来,是不是觉得这有些像你的玩具“纸飞机”呢?
  此后,我国还研制了一架绿色先锋太阳能飞机,它的独特之处在于机翼布局。它有上下两个机翼,上机翼直接接受太阳能,下机翼可以接受云层反射的太阳能,而且这样更符合空气动力学原理。但是,这架飞机也只是一架无人机,没有什么承载能力。
  希望爱好航空的“咖啡”们将来能为我国的太阳能飞机的发展贡献一份力!
  太阳能飞机要带我们飞上蓝天,还有很长的一段路要走。不过,大家都意识到,太阳能是最稳定的能量来源。在未来的航空领域,太阳能飞机将会发挥主要作用。我们期待太阳能飞机在不久的将来,能带着我们一起飞!
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