太阳能飞机是什么样的?

2024-05-15 22:04

1. 太阳能飞机是什么样的?

1981年7月7日,小型太阳能飞机“太阳挑战者”号,静静地在天空飞翔。经过5个半小时,飞行260千米,横跨英吉利海峡,一口气从巴黎飞抵伦敦。这次历史性的飞行,向人们展示太阳能已进入了航空领域。
新近研制的大型太阳能飞机“猎鹰”已经试飞,在实用性上又跨出了重要的一步。它巨大的机翼上布满了太阳能电池,带动8个螺旋桨慢慢地搅动空气,声音很小。速度达到每小时145千米。“猎鹰”的“爪子”部位还装备性能优良的导弹。
太阳能飞机可以永不着陆,成为空中流动堡垒。

太阳能飞机是什么样的?

2. 中国太阳能飞机的什么是太阳能飞机

太阳能飞机是飞行器的一种,20世纪中期以来,太阳能飞行器研究已经成为世界航空航天业重点发展的新兴领域。其原因主要有如下两个方面:(1)人们需要向地球以外的空间寻求持久能源和洁净能源,以缓解越来越严重的能源困境和保护地球环境。(2)社会发展使得人类对飞行器的航高、续航力等要求越来越高,而吸气式发动机飞行器无法在空气稀薄的高空运动,航高受到限制;飞机爬升到高空也因需要耗费大量燃料而限制了续航力。太阳能飞行器能在低密度空气环境中飞行,理论上飞得越高则采光集能效益越好,因此,相对于常规飞行器来说,太阳能飞行器在航时与航高方面具有明显优势,这种优势使太阳能飞行器有可能用来替代低轨道卫星的部分功能,造福人类。目前世界上还没有实用的太阳能飞行器,各国相关的科学研究正在持续进行中。

3. 太阳能飞机的功能是什么?

太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。这种飞机翼展较大,以便在机翼上安装大面积太阳能电池,获取足够的太阳能,用以驱动螺旋桨。


20世纪80年代初,美国研制出“太阳挑战者”号单座太阳能飞机,被认为是世界上第一架真正意义上的太阳能飞机。这架飞机翼展14.3米,机翼和水平尾翼表面共装16128片硅太阳能电池,在理想的阳光照射下能输出3千瓦以上的功率。1981年7月,“太阳挑战者”号成功地由巴黎飞到英国,平均时速54千米,航程290千米,引起世人瞩目。


像探查地球资源、探测空气污染情况、观测气象和完成军事侦察等任务,固然可以由人造地球卫星来承担,但它的巨额造价和灵活机动性不够的缺点,使工程师们一直在考虑替代的解决办法。


目前,最有希望的选择就是无人驾驶太阳能飞机。由于它使用取之不尽,用之不竭的太阳能做能源,可以连续数月在高空进行侦察监视,不需中间回到地面补充能源,本身造价又比较低廉,所以有些国家正在研制这种飞机。


由于这种飞机要长时间地持续飞行,需要大量的太阳能,因此需要大面积的机翼,以便安放更多的太阳能电池。同时机翼的翼展要大,螺旋桨直径也要大,以便在空气稀薄的高空飞行。


在高空飞行有许多有利条件:首先,飞机不需要克服强风、大雨等气象条件;其次,由于没有云的遮挡,稀薄些的大气对太阳辐射吸收得也少,所以太阳能电池能吸收到更多、更强的阳光;最后,由于太阳能电池在低温下性能更好,所以在低寒的高空,电池的效率也会比较高。


美国研制的无人驾驶太阳能飞机“探险者”号的第一架样机,于1993年10月在加利福尼亚基地试飞,飞行持续41分钟。这架飞机有8个由电动机驱动的螺旋桨,翼展约30米。机上装有天文望远镜、摄像机、小型雷达等设备。由于电力不足,没能达到预期的飞行性能。在更换了太阳能电池及扩展了电池的贴片面积之后,太阳能电池组达到了输出功率6.5千瓦的指标。这样,“探险者”号新样机在1995年9月11日的一次试飞中,飞行高度达到了15.4千米,创下了太阳能飞机飞行高度的世界纪录。以后又飞出了22千米的高度。飞机大梁也由原来的木质改为用石墨/芳纶/环氧树脂材料制造,不仅增加了强度,也减轻了不少重量。


“探险者”号的成功使美国航空航天局又确定了新的目标,打算对“探险者”号进一步改进,使其成为能在30千米高空持续飞行数月的新型无人驾驶太阳能飞机,并将把这种飞机命名为“百人队长”号。


1998年,“百人队长”号的研制工作正式开始,是在“探险者”号的基础上进行的。第一阶段的改进主要是将翼展加长到37米,位于中央翼的太阳能电池换成了光电转换效率达18.5%的高性能电池,在中央翼处增加了两台直流电动机,并采用了新型螺旋桨。这种改进的机型称为“探险者”,它于1998年6月18日在夏威夷进行了首次试飞,飞行高度达15.2千米。同年8月6日,又飞出了24千米的高度。


按照美国航空航天局的计划,在1999年用“探险者”在15.8千米以上的高空投放气象观测气球。在2000年把“探险者”的翼展增加到63米,太阳能电池提供的能量将使飞机达到在30千米高度以上的飞行能力。届时,该机将正式启用“百人队长”的名号。计划最终将把“百人队长”号的翼展加长到76.2米,使该机在2004年能具有在高空连续几个月的滞空飞行能力。围绕地球连续飞行,可方便地对某一地区进行长期观察。


除美国外、德国、英国等也都在对无人驾驶太阳能飞机进行研制。

太阳能飞机的功能是什么?

4. 太阳能飞机是怎样的?

太阳能是一种新兴的无污染的能源,它越来越引起人们的重视,太阳能已被应用在航天领域里。早在70年代末,太阳能飞机就问世了,因而人们对它并不陌生。起初的太阳能飞机只能在白天天气晴朗的时候飞行,一到阴雨天或夜间它就无只能“望天兴叹”了,而现代的太阳能飞机能克服这一弱点,基本上随时都能飞行。
太阳能飞机的机翼很大,浑身上下贴满了太阳能电池,太阳能电池将太阳的光能转换成电能,驱动飞机发动机工作,从而保证飞机在空中飞行。
美国研制的“阳光”号太阳能飞机就是一种能够昼夜飞行的飞机。“阳光”号在白天飞行时,太阳能电池除了提供能量保证飞机正常飞行外,还要储备足够的能量供飞机夜间飞行时使用。“阳光”号不像普通飞机那样,它没有机身、机尾和舵,只有一片长30米,宽2.5米的机翼。该飞机无人驾驶,也不携带燃料,8个螺旋桨完全靠太阳能驱动。“阳光”号可以连续飞行三个月,所以人称它是永不降落的太阳能飞机。
美国一架小型无人驾驶的太阳能飞机“引路者”号,在一次飞行中飞到了15.4千米的高度,创造了太阳能飞机飞行高度的最高记录,据专家们估计,这架重270公斤的太阳能飞机可以飞到离地面30千米的高度。
一般现代太阳能飞机都不载人,因为:第一,它在空中停留的时间比较长;第二,太阳能飞机要选用轻质的新型复合材料制作,因为它的动力源有限,一般的太阳能飞机有一二百公斤重。
1980年8月,美国在试验“蝉翼企鹅”号时,为了减轻飞机飞行时的载重,特意邀请了一位体态轻盈的女士珍妮斯·布朗来驾驶飞机,珍妮斯·布朗体重仅有22.7公斤,“蝉翼企鹅”号重45公斤,两者加起来才相当于一个成年人的体重。
人们利用太阳能飞机调查地面上的情况,太阳能飞机拍摄出来的照片比卫星拍摄出来的要清晰得多,它能够对特殊的地域做环绕飞行,而卫星却不能做到这一点。

5. 太阳能飞机的介绍


太阳能飞机的介绍

6. 太阳能飞机靠什么动力

太阳能飞机是将太阳能转换成电能,通过电动机带动螺旋桨拉动飞机前进。

当飞机前进速度到达一定程度后,在飞机机翼的上下表面的气流速度不一致,导致其压差不一致。具体是上表面速度快,压力小,下表面速度慢,压力大,上下压差乘以机翼的面积,即为升力。

飞机是靠升力飞起来的。

采用螺旋桨的飞机飞行速度一般只有500km/h左右,主要受螺旋桨的直径和转速的限制,限制条件是螺旋桨的叶尖速度不能过超音速。

7. 太阳能飞机是哪个国家的?

阳光动力2号???

在阳光动力核心技术团队的努力和80家技术合作伙伴、100多名外部专家的支持下,历时13年,耗资1.6亿瑞士法郎(约1.6亿美元),原型测试机“阳光动力号”和正式的产品“阳光动力2号”先后建成了,环球飞行也将于今年3月开始。

这架“空中实验室”大部分的材料来自欧洲跨国化工集团索尔维(solvay)。索尔维是项目的第一个参与者,为阳光动力2号研发了超过13项超轻
材料和新技术,制造了6000余个部件。飞机的电池、驾驶舱等部分的材料全都来自索尔维。机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料正是索尔维的产品,这种材料每立方
米仅重25克,密度是纸张的1/3,却能达到连续飞行所要求的强度。

机翼上覆盖的太阳能电池板来自美国加州的光伏企业
SunPower。这些太阳能板转化率为22.7%,厚度却仅有135微米,相当于人类的一根头发丝,还可以轻微弯曲。与能量的转化率只有18%左右的普
通家用太阳能电池相比,它有着更高的能效;与人造卫星上转化率高达30%的太阳能电池相比,它又做到了更轻、更薄。

瑞士表商欧米茄也是
阳光动力的重要合作伙伴。欧米茄不仅为项目提供了资金,也提供了先进的机械技术。飞行员座位前的仪表就是由欧米茄设计制造的,这些仪表能显示飞机的飞行路
径、平衡状态、电池充电情况等多项关键指标,供飞行员快速阅读。在飞行员的衣袖中,也配备欧米茄设计的振动装置。如果飞机出现不稳定的状况,这些装置就能
及时提醒飞行员,甚至将他们从睡梦中唤醒。此外,欧米茄还与Swatch一起,为飞机打造了一套着陆灯系统。

阳光动力的电气系统由瑞士电力及自动化厂商ABB和电梯制造商迅达集团(Schindler)提供。

另外,拜耳材料实验室(BayerMaterialScience)为阳光动力提供了多种高科技材料,包括超轻的碳纳米管、聚氨酯绝缘材料等。其中,飞机上使用的聚氨酯绝缘材料已经走进我们的日常生活,被用于高级冰箱。

太阳能飞机是哪个国家的?

8. 太阳能飞机靠什么动力

太阳能飞机是将太阳能转换成电能,通过电动机带动螺旋桨拉动飞机前进。
当飞机前进速度到达一定程度后,在飞机机翼的上下表面的气流速度不一致,导致其压差不一致。具体是上表面速度快,压力小,下表面速度慢,压力大,上下压差乘以机翼的面积,即为升力。
飞机是靠升力飞起来的。
采用螺旋桨的飞机飞行速度一般只有500km/h左右,主要受螺旋桨的直径和转速的限制,限制条件是螺旋桨的叶尖速度不能过超音速。
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