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今日，重慶市科協(xié)邀請(qǐng)到西南大學(xué)院士李長(zhǎng)明和重慶市航空學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)楊斌，解密“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)太陽(yáng)能飛機(jī)背后的新材料、新技術(shù)，向市民揭開(kāi)它神秘的面紗。
不燒油機(jī)翼鑲1.7萬(wàn)多塊太陽(yáng)能電池板
“陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)”飛機(jī)是一架完全依靠太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)飛行，飛行期間不消耗任何發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，也不排放任何污染物質(zhì)的載人環(huán)保飛行器。“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)是2010年4月首飛成功的“陽(yáng)光動(dòng)力”號(hào)飛機(jī)的升級(jí)版，是目前全球體積最大的太陽(yáng)能飛機(jī)，其機(jī)翼上安裝有1.7萬(wàn)多塊超薄且高效能的太陽(yáng)能電池板。
“為了保證續(xù)航的需要，飛機(jī)總是早出晚歸”，楊斌介紹稱，白天，飛機(jī)“汲取”太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為電能，攀升至近萬(wàn)米的高空飛行;晚上為降低能耗，它將逐漸下降到3000米的高度，夜晚則半滑翔飛行，逐漸降低到1500米高度，依靠?jī)?chǔ)存在電池里的多余電能繼續(xù)飛行。有了能量?jī)?chǔ)備，飛機(jī)也不用擔(dān)心碰到陰雨天氣。因此，“陽(yáng)光動(dòng)力”號(hào)的動(dòng)力才能源源不斷。
重量輕相當(dāng)于一輛中等家用轎車(chē)
據(jù)介紹，該太陽(yáng)能飛機(jī)的翼展達(dá)到72.3米，比波音747還寬，但其重量?jī)H約2.3噸，只相當(dāng)于一輛中等家用轎車(chē)。
記者了解到，由于翼展比機(jī)場(chǎng)最大的D滑行跑道還寬0.3米，因此，飛機(jī)落地后還要橫向90度推移，因?yàn)槠渌w機(jī)是豎著入庫(kù)，而它必須橫向入庫(kù)，避免占用更多停機(jī)位。
同時(shí)，“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料。李長(zhǎng)明告訴記者，碳纖維既輕又可以保溫，特別是晚上沒(méi)有陽(yáng)光的時(shí)候，可以減少能量的消耗。
速度低飛行速度為50-140公里每小時(shí)
除了重量太輕，“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”的飛行速度太低也給了技術(shù)部門(mén)一個(gè)難題。楊斌稱，它的巡航速度一般在50-140公里/小時(shí)，爬升率大概是每秒1米，速度非常地慢。
同時(shí)，它的保障要求非常高，因?yàn)闄C(jī)身輕，受風(fēng)的影響大，為避開(kāi)航班尾流和旋翼下洗流的影響，它的上方700米、下方400米、不得有飛機(jī)飛行。
“因?yàn)樗陆档寐w機(jī)速度也小，飛機(jī)進(jìn)入重慶范圍后，如果說(shuō)從8000米開(kāi)始下降，大概用時(shí)要差不多一個(gè)小時(shí)，這對(duì)空管也提出了很高的要求”，楊斌說(shuō)道。
一人駕駛一站至少要飛5天5夜
“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”的駕駛倉(cāng)只有3立方米，相當(dāng)于一個(gè)電話亭大小，只能坐飛行員一人。兩位飛行員只能你開(kāi)一站我開(kāi)一站地輪流駕機(jī)飛行。可每一站至少要連續(xù)在天上飛行5天5夜，這對(duì)駕駛員生理和心理都是極大的挑戰(zhàn)。而駕駛員活動(dòng)身體的唯一辦法就是把座椅靠背往后倒，簡(jiǎn)單的伸伸懶腰動(dòng)動(dòng)腿。
記者了解到，為了這次飛行，駕駛員還進(jìn)行了生理和心理的長(zhǎng)期訓(xùn)練，比如通過(guò)練瑜伽和自我催眠術(shù)調(diào)節(jié)休息狀態(tài)，一天24小時(shí)打盹不超過(guò)12次，一次不超過(guò)20分鐘，要是一不小心睡過(guò)了，佩戴的護(hù)目鏡會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈閃光刺激飛行員，當(dāng)睡著呼吸頻率太低時(shí)，飛行服有震動(dòng)裝置進(jìn)行喚醒。
此外，兩名飛行員的食品都是特別定制，陽(yáng)光動(dòng)力團(tuán)隊(duì)專門(mén)聘請(qǐng)了一家公司研制了能夠在不同溫度下食用的食物。這些食物可加熱食用，也可常溫或低溫食用。
“可在太陽(yáng)能碳纖維上多下功夫”
李長(zhǎng)明稱，“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”的長(zhǎng)期飛行給我們做了一個(gè)很好的示范，證明它的動(dòng)力系統(tǒng)是可靠的，啟示我們可以在太陽(yáng)能電池上多下一些工夫。
他表示，目前，重慶汽車(chē)工業(yè)很發(fā)達(dá)，也在大力發(fā)展環(huán)保的電瓶汽車(chē)，像鋰電池可以單獨(dú)考慮做電源，它的價(jià)格不是特別貴，而且比較輕。加上新發(fā)展的超級(jí)電容器，可以瞬時(shí)間達(dá)到很高的功率，兩者結(jié)合在一起可以用在電動(dòng)汽車(chē)。
此外，他認(rèn)為碳纖維也有很大的發(fā)展空間。碳纖維材料有兩個(gè)好處，不僅輕、可以節(jié)省大量的能源，同時(shí)成本也可以降低。飛機(jī)上使用的碳纖維就可以應(yīng)用于冰箱、摩托車(chē)和汽車(chē)上，碳纖維材料既能減輕重量還能達(dá)到節(jié)能的目的。
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