世界首架纯光伏动力飞机“阳光动力号”即将抵达中国重庆。为了满足光伏爱好者们的好奇心，特由“苞丁”为您图解阳光动力号的结构和技术参数。 1. 概述 2010年，“阳光动力”号飞机实现了人类历史上有人驾驶太阳能飞机的首次昼夜连续飞行，称得上太阳能-电动力航空发展史上的一个里程碑。这架翼展与空客A340飞机相当，而重量仅相当于一辆普通小汽车的飞机，在结构和气动力技术、能量管理等方面采用了一些创新设计。 阳光动力飞机项目于2003年由瑞士神经学医生、探险家勃兰特•皮卡德正式发起。项目包括单座型技术验证机HB-SIA和双座型HB-SIB两架飞机。HB-SIA于 2007年完成最终设计，2010年7月7日开始进行了26小时的连续飞行,首次实现了昼夜太阳能循环飞行验证。今年该机还将进行其他验证飞行试验。 HB-SIB双座型飞机用于实现创纪录飞行，主要特点是使用了增压座舱和更先进的航空电子设备。该机2011年开始制造，按照计划2012年开始执行包括横跨美国大陆、大西洋和太平洋的多天飞行任务，2013年将用20～25天时间分阶段完成“零燃料”环球飞行。
整个“阳光动力”飞机项目预算是9800万美元，得到了德意志银行、欧米茄公司、瑞士讯达集团、苏威集团、欧洲航天局、达索飞机公司和国际航空运输协会等的资金资助和技术支持，瑞士联邦技术学院（I'EPFL）是项目指定的官方科学顾问。
“阳光动力”飞机实现昼夜连续飞行的方式是，安装锂聚合物电池作为电能存储装置，昼间飞行时将太阳能电池阵列的富余电能储存起来，夜间飞行时为电机供电。由于蓄电池存储的电能有限，还采用电能转化成势能的方式，即白天利用富余电能推动飞机爬升到较高的高度，夜间飞行时，逐步降低飞行高度，将势能转化成动能，使飞机保持空中飞行。 飞机所面临的最大难题是能源的有效使用和管理。在正午时（典型低纬度地区），陆地表面每平方米可以获得的太阳能光能大约为1千瓦。全天24小时平均分摊，每平方米面积可以获得的太阳能光能只有约260瓦。“阳光动力”号飞机太阳能电池面积200米2，太阳能-电动力推进系统的总效率12%，因此飞机电机获得的平均功率不足6千瓦——与莱特兄弟1903年进行人类历史上首次动力飞行时能量大致相当。“阳光动力”飞机需从太阳能电池到螺旋桨进行全面优化以充分利用这有限的能量，并实现不使用燃料的昼夜飞行。 “阳光动力”飞机的翼展与A340大型客机相当，而重量大约只是A340的1/200，因此飞机在设计和制造过程中遇到了前所未有的挑战。 将典型客机（A320和波音737）和战斗机与太阳能飞机进行结构重量分解对比，这些常规飞机的结构和推进系统重量占全机最大起飞重量的40%，而太阳能飞机这一数值却高达85%。主要问题是在当前的技术水平条件下，太阳能-电动力系统的重量很大，远远超过常规的喷气发动机以及活塞发动机。在所能获得的能源有限，太阳能-电动力系统重量无法有效降低的条件下，要完成飞机设计难度极大。 |
