來自瑞士的兩位飛行員貝特朗-皮卡爾、安德烈-波許博格，正在駕駛著一架完全由太陽能驅(qū)動的飛機(jī)“陽光動力2號”進(jìn)行著環(huán)球旅行。整個旅程溫差極大，從-41攝氏度~50攝氏度，飛行高度也有9000米，超越珠穆朗瑪峰。

是什么保障他們安全飛行?這就要把目光投向飛機(jī)的材料，比如光伏電池、碳纖維及其他新型材料。



光伏電池遍布全身

該飛機(jī)的最大亮點在于17248塊光伏電池直接平鋪在了機(jī)翼上。據(jù)光伏行業(yè)人士透露，電池來自美國Sunpower公司，并沒有采用國內(nèi)的技術(shù)，而這批電池的轉(zhuǎn)換效率竟可以達(dá)到23%。

由于飛機(jī)翼展要比波音747大型噴氣式客機(jī)更長，因此也能讓電池發(fā)揮最大優(yōu)勢，與電池相匹配的是四臺17.5馬力的電動機(jī)，可達(dá)到97%的效率，最高時速可達(dá)143公里。

此外，飛機(jī)上還載有633千克的鋰電池，飛機(jī)在白天儲存足夠多的能量并將之轉(zhuǎn)換出來，為鋰電池所用。而這批鋰電池為超輕薄款，每一塊相當(dāng)于一根頭發(fā)絲。盡管電池有相當(dāng)多的能量，但為了減輕電池的發(fā)電負(fù)擔(dān)，夜間飛行時，飛行員會將時速控制在50~70公里。

電池挑戰(zhàn)大

早在2010年4月7日，“陽光動力1號”飛機(jī)就已有過類似的試驗，但飛行距離相比此次旅程要短很多。此后，經(jīng)過多次飛行測試，并實現(xiàn)從東海岸到西海岸的試駕之后，兩位飛行員再次挑戰(zhàn)極限，進(jìn)行著前無古人的環(huán)球旅行。

“陽光動力1號”的飛機(jī)上，電池總安裝量為11628塊，其中主機(jī)翼是10748塊，飛機(jī)尾部的平衡軸上也有880塊。與新一代的飛機(jī)一樣，每塊電池板也相當(dāng)輕薄，并且會將部分能量轉(zhuǎn)給夜用電池。

“一架飛機(jī)完全不用燃油，而是用電池作為動力，挑戰(zhàn)非常大，”一位光伏企業(yè)內(nèi)部技術(shù)人士向《第一財經(jīng)日報》記者表示，飛機(jī)很窄，且只能容納幾個人，不可能讓人帶很多材料進(jìn)入機(jī)艙，一旦動力不足，在天空中臨時尋找替代性的能源就較困難，因此工作人員需對電池的效用、安全性、抗壓力、抗腐蝕性、遭受惡劣天氣的突然破壞等都要做詳盡的預(yù)測及考量，這些都相當(dāng)關(guān)鍵。

與“陽光動力1號”一樣，新一代飛機(jī)的電力系統(tǒng)主要包括電機(jī)、螺旋槳、能量管理系統(tǒng)及減速器等等。ABB公司內(nèi)部管理層也告訴本報記者，考慮到新一代的陽光動力飛機(jī)運(yùn)行需要更好的機(jī)械保障，ABB也有三位工程師加入了該團(tuán)隊，他們負(fù)責(zé)提升飛機(jī)地面運(yùn)行效率、測試飛機(jī)的充電電池及電力系統(tǒng)、一旦出事故還可以及時幫助和協(xié)調(diào)其他部門來緊急處理。



名為“SUNSEEKER”的太陽能飛機(jī)

飛機(jī)動力配備及材料先進(jìn)

雖然兩代飛機(jī)隔了將近5年時間，但飛機(jī)的機(jī)體仍然沒有太大變化，都是選用重量極輕、承載能力強(qiáng)的材料，其中既有碳纖維，也有泡沫等。

飛機(jī)的前緣、后緣都使用的碳纖維材料，其承載能力也比一般材料更好。飛機(jī)的艙體則使用的是保溫隔熱材料。

拜耳集團(tuán)一位管理層說道，其保溫隔熱的性能超出現(xiàn)有國際標(biāo)準(zhǔn)的10%，“好的保溫材料可承受巨大的溫差變化，使得飛行員在艙內(nèi)更加舒適，因為整個旅行需要克服的溫差大約近100攝氏度。”他還說，駕駛艙殼體的部分材料使用的聚氨酯泡沫，在門鎖和舷窗的設(shè)計上，飛機(jī)則使用了聚氨酯復(fù)合材料，“盡管駕駛艙體比第一架的原型機(jī)大很多，但其重量的增加卻微乎其微。”他還提到，駕駛艙外部也有部分聚氨酯泡沫被用于電池隔熱，同時機(jī)身上還附有銀色涂層的原材料，該涂層可以保護(hù)太陽能電池，其曾用于電動汽車。