经典太阳能飞机揭秘：美太阳神号试飞空中解体

    经典机型

　　太阳能飞机是上世纪70年代随着成本合理的太阳能电池的出现而问世的，当时只有微型型号，直到1980年才首次载人飞行，但从来没有进行过载人整夜飞行，而且飞行距离一直较短。

　　“太阳神”号活动机翼全面伸展时达75米，连波音747飞机也望尘莫及，可惜它在一次试飞中突然解体坠毁。

　　“太阳神”号

　　重量：590公斤

　　翼展：75米

　　速度：30-50公里/小时

　　最著名的太阳能飞机是AeroVironment公司为NASA的环境研究机和传感器技术计划研制的“太阳神号”无人机。

　　“太阳神”号耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，部分起落架材料为越野自行车车轮，整架飞机仅重5

　　90公斤，比小型汽车还要轻。“太阳神”在外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼，其机身长2.4米，而活动机翼全面伸展时却达75米，连

　　“太阳神”号机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。在早晨阳光不是很强烈时，“太阳神”装备的太阳能电池可以为飞机提供10千瓦的电能，使飞机能够以每秒33米的速度爬高。中午时分，电池提供的电能达到40千瓦，飞机的动力性能达到最佳状态，能以每小时30至50公里的巡航速度飞行。晚上，飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。

　　2001年研究人员将“太阳神”号运往夏威夷，装上65000片太阳能板，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”； 在10小时17分的飞行中，“太阳神”号达至22800米的目标高度。研究人员预计“太阳神”号最高可飞到30000米高空，超出喷气式客机飞行高度3倍多。

　　不幸的是，2003年6月26日，“太阳神”在试飞时突然空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。事后经调查，“太阳神”号在空中飞行36分钟时突然遭遇强湍流，引起两个翼端向上弯，致使整个机翼诱发严重的俯仰振荡，超出飞机结构的扭曲极限。

“天空使者号”设计图

　　“天空使者”号

　　重量：2.6公斤

　　翼展：3.2米

　　速度：30公里/小时

　　“天空使者号”实际上是苏黎世瑞士联邦理工学院和欧洲宇航局合作设计的一款太阳能驱动火星研究飞行器。研究者相信随着技术的进步，在10年至20年内“天空使者号”将能够抵达火星内轨道。

　　“天空使者号”能够在火星上空飞行，必须满足以下火星飞行条件：低密度大气层、微弱的太阳能、多变的风向和冰点以下温度。为了满足这些限制条件，科学家们论证得出飞机的最佳翼展约为3米。而目前电池重量占了整个飞机2.6公斤的约一半。

　　2005年初，科学家们建造和测试了首台原型机，通过手动发射，该原型机在地球上空持续飞行了5小时。原型机采用了包括西印度轻木虑芯和碳纤维在内的刚性轻质材料制作而成。飞行器配备了216块硅太阳能电池，在理想太阳光条件下可以为飞机提供80瓦特以上的电力。

　　由于拥有小而轻质的结构，“天空使者号”可以装载一些高技术设备。数字传感器可以测量高度和空速，这使飞机能够在诸如海岸或者峡谷之类的目标上空飞行。携带的电荷耦合照相机(CCD)可拍摄地面图像。当飞机自动驾驶出现故障时，科学家还可以通过一个地面控制站监控和给飞行中的飞机发送指令。

　　“西风”号

　　重量：33公斤

　　翼展：12.2米

　　速度：70米/秒

　　2006年8月，英国科学家研制的全球首架太阳能无人侦察机——“西风”(Zephyr)号试飞成功。该机采用全球定位系统导航，最大飞行高度可以达到40000米。它依靠太阳能电池提供动力，可持续飞行3个月之久，对目标实施长时间的高密度监控。预计未来两年，它将被广泛用于阿富汗和伊拉克战场。

　　从2003年到现在，研究人员已先后制造了四架样机，它非常轻巧，总重量仅33千克。机翼由碳素纤维制成，宽12.2米，表面覆盖着一块块太阳能电池面板，收集到的太阳能一方面驱动螺旋桨，一方面储存到40节锂电池中，供夜间使用。为防止机身表面温度过高，“西风”号表面涂满了一种特殊“太空油脂”。航空润滑油也是特制的，能在极端气温条件下保护轴承。

　　虽然体积和重量“缩水”，可是“西风”号的功能却大大增强了，它上面的照相机可以从18288米的高空，精确拍摄大小仅为25.4厘米的地面目标。同时，它还可以接收和传播特种部队士兵从远方发送来的无线电信号。

　　不过，由于“西风”号是为高空飞行设计的，机身脆弱，动力小，因此完全不能依靠自身动力起飞，寻找一种稳定可靠的发射方式，正是现在的研制重点。2006年8月初，“西风”号模型机在美国新墨西哥州成功完成试飞，由于它的自身动力过于弱小，在试飞过程中，3名男子顺着风沿着跑道一路狂奔，才总算将它“送”上蓝天。