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3月9日,陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)(Solar Impulse 2)啟程踏上環(huán)球之旅。Flightglobal盤點(diǎn)了七架為這一次里程碑式的飛行打下基礎(chǔ)的人力或太陽(yáng)能動(dòng)力的飛機(jī)。 1、游絲信天翁號(hào)(Gossamer Albatross) 世界上首架獲得成功的人力飛機(jī)是美國(guó)人保羅·麥卡克萊迪(PaulMac Cready)和他創(chuàng)辦的AeroVironment公司的游絲神鷹號(hào)(Gossamer Condor)。神鷹號(hào)于1977年贏得了皇家航空學(xué)會(huì)的克雷默獎(jiǎng)(Kremer prize),現(xiàn)陳列在華盛頓特區(qū)的史密森尼博物院國(guó)家航空航天博物館。1979年,游絲信天翁號(hào)成為了世界上第一架飛越英吉利海峽的人力飛機(jī),為公司獲得了第二個(gè)克雷默獎(jiǎng)。信天翁號(hào)和神鷹號(hào)重量約為32千克。
由于人力飛機(jī)特殊的“駕駛”方式,神鷹號(hào)和信天翁號(hào)的駕駛者是一位有懸掛式滑翔機(jī)經(jīng)驗(yàn)的自行車運(yùn)動(dòng)員。 游絲神鷹號(hào)和信天翁號(hào)為日后太陽(yáng)能動(dòng)力飛機(jī)、乃至整個(gè)航空制造業(yè)的發(fā)展打下了重要的基礎(chǔ)。
圖1:游絲神鷹號(hào)(Gossamer Condor) 攝影:Eric Long 2、代達(dá)羅斯(Daedalus) 麻省理工學(xué)院和NASA合作的人力飛機(jī)以希臘神話人物代達(dá)羅斯來(lái)命名。1988年,正是一位希臘的自行車比賽冠軍駕駛這架飛機(jī)從希臘克里特島到了圣托里尼島,全程將近200千米,用時(shí)近4小時(shí)。這項(xiàng)人力飛機(jī)飛行長(zhǎng)度和飛行時(shí)間的紀(jì)錄一直保持到今天。 由于這個(gè)項(xiàng)目,極光飛行科學(xué)公司(Aurora Flight Sciences)得以成立,繼續(xù)與NASA合作研發(fā)。
圖2:代達(dá)羅斯(Daedalus) 攝影:NASA 3、游絲企鵝號(hào)(Gossamer Penguin) 游絲企鵝號(hào)是保羅·麥卡克萊迪又一個(gè)作品。最初,他將信天翁號(hào)縮小后,用電動(dòng)機(jī)代替了人力踏板。后來(lái),他又將這架飛機(jī)的動(dòng)力換成541瓦特的太陽(yáng)能板。1980年,企鵝號(hào)公開演示了載人飛行,飛行距離為3.14千米。企鵝號(hào)首次向世界展示了太陽(yáng)能作為飛機(jī)動(dòng)力的可能性。
圖3:游絲企鵝號(hào)(Gossamer Penguin) 攝影:NASA 4、陽(yáng)光挑戰(zhàn)者(Solar Challenger) 在游絲企鵝號(hào)的基礎(chǔ)上,保羅·麥卡克萊迪制造出了陽(yáng)光挑戰(zhàn)者(Solar Challenger)。1981年,這架飛機(jī)飛行5小時(shí)23分鐘、260千米從巴黎北部到了英國(guó)東海岸的曼斯頓皇家空軍基地。這次飛行創(chuàng)下了太陽(yáng)能飛機(jī)飛行高度、距離和長(zhǎng)度的紀(jì)錄。陽(yáng)光挑戰(zhàn)者使用了先進(jìn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,其機(jī)身和太陽(yáng)能推進(jìn)系統(tǒng)僅重93千克。
圖4:陽(yáng)光挑戰(zhàn)者(Solar Challenger) 攝影:AeroVironment 5、太陽(yáng)神(Helios) 1981年起,NASA和AeroVironment公司合作先后研發(fā)出了翼展30米的Pathfinder、36.7米的Pathfinder Plus、63米的Centurion、75.3米的太陽(yáng)神,均取得了成功。太陽(yáng)神75.3米的翼展甚至長(zhǎng)于波音747-8I的68.5米。期間,項(xiàng)目組提出了飛機(jī)在平流層無(wú)止盡飛行的大膽設(shè)想。 2001年,一架太陽(yáng)神創(chuàng)下了持續(xù)飛行時(shí)間的紀(jì)錄。然而,2006年,另一架太陽(yáng)神在飛行中受到氣流影響墜入大海。
圖5:Pathfinder在夏威夷上空飛行 攝影:NASA 6、陽(yáng)光動(dòng)力(Solar Impulse) 在瑞士人伯特蘭·皮卡德(Bertrand Piccard)和安德烈·波爾施博格(André Borschberg)的陽(yáng)光動(dòng)力(Solar Impulse)上可以明顯地看到游絲信天翁號(hào)和代達(dá)羅斯的基因。 陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)(Solar Impulse 2)是目前世界上最大的載人太陽(yáng)能飛機(jī),單座,翼展72米。由于機(jī)身使用了碳纖維蜂窩夾層材料,整架飛機(jī)重量?jī)H為2.3噸,相當(dāng)于一輛小型貨車。飛機(jī)上安裝了約17000塊太陽(yáng)能電池板,為飛機(jī)提供65千瓦的峰值功率。 3月9日,陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)從阿布扎比出發(fā),開始了僅靠太陽(yáng)能為動(dòng)力的環(huán)球飛行。這次飛行將歷時(shí)5個(gè)月,行程約三萬(wàn)五千公里。伯特蘭·皮卡德和安德烈·波爾施博格表示,這次飛行其實(shí)并不是為了創(chuàng)造一項(xiàng)紀(jì)錄,而是為了探索能源利用效率的可能性。同時(shí),他們也希望向人們證明,利用現(xiàn)有的技術(shù)也能夠完成如此壯舉。
圖6:陽(yáng)光動(dòng)力2(Solar Impulse 2) 攝影:Solar Impulse 7、太陽(yáng)追尋者(Sunseeker) 《連線》雜志稱美國(guó)人埃里克·克雷蒙德(Eric Raymond)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)追尋者是一架“以電池為輔助的半太陽(yáng)能滑翔機(jī)”,因?yàn)檫@架飛機(jī)使用太陽(yáng)能電池為一個(gè)小電池組充電。1990年,太陽(yáng)追尋者做了首次以太陽(yáng)能為動(dòng)力橫穿美國(guó)的飛行。2009年,新的太陽(yáng)追尋者在歐洲穿越了阿爾卑斯山。埃里克·克雷蒙德創(chuàng)辦的Solar Flight公司正在研發(fā)這架飛機(jī)的兩座版本。
圖7:太陽(yáng)追尋者2號(hào)(Sunseeker II) 攝影:Solar Flight 埃里克·克雷蒙德曾與保羅·麥卡克萊迪共事,也曾在2006至2009年服務(wù)于陽(yáng)光動(dòng)力項(xiàng)目。此外,他表示德國(guó)的Musculair人力飛機(jī)是他的靈感。
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