环球飞行不耗一滴油 传奇太阳能飞机坠海
图 | Solar Impulse 2 的航线(来源:Wikipedia)
Solar Impulse 2:让一架飞机实现所有的“不可能”
环球飞行需要更可靠、更耐久的飞机。因此,Solar Impulse 2 于 2014 年 4 月公开亮相,2014 年 6 月完成首飞,其规格放在今天看依然惊人。
飞机翼展达 71.9 米,仅略小于空客 A380,比波音 747 还宽;全机重量仅约 2.3 吨,相当于一辆 SUV。机身和机翼采用碳纤维与蜂窝夹芯复合材料,机翼内由 140 根碳纤维翼肋以 50 厘米间距构成骨架;机翼、机身和水平尾翼上铺设着 17,248 块单晶硅光伏电池,每块仅 135 微米厚,总面积约 269.5 平方米,峰值发电功率 66 千瓦,日发电量可达约 340 千瓦时,电池转换效率达 23%。
储能采用四组锂聚合物电池,由韩国电池公司 Kokam 制造,单组 41 千瓦时,能量密度为 260Wh/kg,总重 633 公斤,约占飞机总重的四分之一。动力系统是四台无刷无传感器电机,单台峰值功率 13 千瓦(17.4 马力),驱动直径 4 米的双叶螺旋桨,转速被减速器限制在 525 转/分以内,电机效率高达 94%~97%。非增压座舱仅 3.8 立方米,飞行员可在其中独自待上一周,最高飞行高度可达 12,000 米。
为了把每一克重量都用在刀刃上,团队联手了一批先进材料厂商:拜耳材料科学(Bayer MaterialScience)开发了高密度隔热泡沫用于电池保温,索尔维研制了提升锂电池能量密度的电解液,迪西雄(Decision)公司则制造了当时最轻的碳纤维结构件。博尔施伯格后来回忆,“传统民用和军用飞机制造商认为不可能的事,被一个小团队的工程师做成了。”
这架飞机的飞行策略同样精巧:白天爬升到约 8,500 米以上的高度,实现最大化采光、储能;夜间下降到约 1,500 米的高度进行巡航,靠电池维持 4 台电机运行。巡航速度仅为 45~90 公里/小时,最大爬升坡度仅 5 度,也正因此,一股小小的湍流就足以让它失去平衡。

505 天环游地球,最难的一步是睡眠
2015 年 3 月 9 日,Solar Impulse 2 从阿布扎比起飞,开始首次太阳能动力的环球飞行。整段航程规划分为 12 段,最终分 17 段飞完。向东依次经停阿曼、印度、缅甸、中国、日本名古屋、美国夏威夷、加州硅谷、凤凰城、塔尔萨、代顿、利哈伊谷、纽约,越大西洋抵塞维利亚,再经开罗,最终在 2016 年 7 月 26 日重返阿布扎比。
整趟旅程历时约 16 个半月(505 天),总飞行距离约 42,000~43,000 公里,累计飞行时间约 500 小时,全程未消耗一滴燃料。两位飞行员轮流执飞:为了减轻重量,座舱只能容下一人。
其中最亮眼的章节或许是安德烈独自驾驶 Solar Impulse 2,从日本名古屋飞越太平洋抵达夏威夷,连续飞行 117 小时 52 分钟,跨越 8,924 公里。在国际航空联合会(FAI)的认证中,这一成绩打破了史蒂夫·福塞特(Steve Fossett)此前保持的单人不间断飞行世界纪录,并被吉尼斯世界纪录收录。在漫长的独自飞行中,安德烈的睡眠被切分为一天 10 次、每次 20 分钟,只能用瑜伽和冥想保持清醒。
但这一段经历也几乎让项目终结。降落夏威夷后的技术检查发现,飞机电池为应对高空低温,配置了厚厚的高密度泡沫隔热层,这反而使其在高强度持续放电下散热不畅,出现了不可逆的损伤。Solar Impulse 2 在机场停飞近 10 个月,团队为其增加了电池冷却系统,环球飞行直到 2016 年 4 月才得以恢复。
抵达阿布扎比那一刻,时任联合国秘书长潘基文通过通讯向贝特朗致敬:“这是历史性的一天,不仅属于贝特朗船长和 Solar Impulse 团队,也属于全人类。”项目从立项到完成,整整 13 年。贝特朗此后多次强调,他们并不想革新航空业,只是想“在人心中掀起一场革命”,证明清洁技术真正可行。
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还没人说话啊,我想来说几句
Solar Impulse 2:让一架飞机实现所有的“不可能”
环球飞行需要更可靠、更耐久的飞机。因此,Solar Impulse 2 于 2014 年 4 月公开亮相,2014 年 6 月完成首飞,其规格放在今天看依然惊人。
飞机翼展达 71.9 米,仅略小于空客 A380,比波音 747 还宽;全机重量仅约 2.3 吨,相当于一辆 SUV。机身和机翼采用碳纤维与蜂窝夹芯复合材料,机翼内由 140 根碳纤维翼肋以 50 厘米间距构成骨架;机翼、机身和水平尾翼上铺设着 17,248 块单晶硅光伏电池,每块仅 135 微米厚,总面积约 269.5 平方米,峰值发电功率 66 千瓦,日发电量可达约 340 千瓦时,电池转换效率达 23%。
储能采用四组锂聚合物电池,由韩国电池公司 Kokam 制造,单组 41 千瓦时,能量密度为 260Wh/kg,总重 633 公斤,约占飞机总重的四分之一。动力系统是四台无刷无传感器电机,单台峰值功率 13 千瓦(17.4 马力),驱动直径 4 米的双叶螺旋桨,转速被减速器限制在 525 转/分以内,电机效率高达 94%~97%。非增压座舱仅 3.8 立方米,飞行员可在其中独自待上一周,最高飞行高度可达 12,000 米。
为了把每一克重量都用在刀刃上,团队联手了一批先进材料厂商:拜耳材料科学(Bayer MaterialScience)开发了高密度隔热泡沫用于电池保温,索尔维研制了提升锂电池能量密度的电解液,迪西雄(Decision)公司则制造了当时最轻的碳纤维结构件。博尔施伯格后来回忆,“传统民用和军用飞机制造商认为不可能的事,被一个小团队的工程师做成了。”
这架飞机的飞行策略同样精巧:白天爬升到约 8,500 米以上的高度,实现最大化采光、储能;夜间下降到约 1,500 米的高度进行巡航,靠电池维持 4 台电机运行。巡航速度仅为 45~90 公里/小时,最大爬升坡度仅 5 度,也正因此,一股小小的湍流就足以让它失去平衡。

505 天环游地球,最难的一步是睡眠
2015 年 3 月 9 日,Solar Impulse 2 从阿布扎比起飞,开始首次太阳能动力的环球飞行。整段航程规划分为 12 段,最终分 17 段飞完。向东依次经停阿曼、印度、缅甸、中国、日本名古屋、美国夏威夷、加州硅谷、凤凰城、塔尔萨、代顿、利哈伊谷、纽约,越大西洋抵塞维利亚,再经开罗,最终在 2016 年 7 月 26 日重返阿布扎比。
整趟旅程历时约 16 个半月(505 天),总飞行距离约 42,000~43,000 公里,累计飞行时间约 500 小时,全程未消耗一滴燃料。两位飞行员轮流执飞:为了减轻重量,座舱只能容下一人。
其中最亮眼的章节或许是安德烈独自驾驶 Solar Impulse 2,从日本名古屋飞越太平洋抵达夏威夷,连续飞行 117 小时 52 分钟,跨越 8,924 公里。在国际航空联合会(FAI)的认证中,这一成绩打破了史蒂夫·福塞特(Steve Fossett)此前保持的单人不间断飞行世界纪录,并被吉尼斯世界纪录收录。在漫长的独自飞行中,安德烈的睡眠被切分为一天 10 次、每次 20 分钟,只能用瑜伽和冥想保持清醒。
但这一段经历也几乎让项目终结。降落夏威夷后的技术检查发现,飞机电池为应对高空低温,配置了厚厚的高密度泡沫隔热层,这反而使其在高强度持续放电下散热不畅,出现了不可逆的损伤。Solar Impulse 2 在机场停飞近 10 个月,团队为其增加了电池冷却系统,环球飞行直到 2016 年 4 月才得以恢复。
抵达阿布扎比那一刻,时任联合国秘书长潘基文通过通讯向贝特朗致敬:“这是历史性的一天,不仅属于贝特朗船长和 Solar Impulse 团队,也属于全人类。”项目从立项到完成,整整 13 年。贝特朗此后多次强调,他们并不想革新航空业,只是想“在人心中掀起一场革命”,证明清洁技术真正可行。
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