全球大太陽能飛機,太陽能飛機基本原理

  大太陽能飛機
  “陽光動力2號”是大太陽能飛機,是一架長航時、不必耗費一滴燃油便可晝夜連續飛行的太陽能飛機,飛行所需能量完全由太陽能電池提供。其翼展達到72米,僅次于體積大的商用客機A380(79.75米),但重量只有約2300公斤,與一輛半家用汽車相當。
      
  設備特點
  光伏電池遍布全身
  該飛機的大亮點在于17248塊光伏電池直接平鋪在了機翼上。
  由于飛機翼展要比波音747大型噴氣式客機更長,因此也能讓電池發揮大優勢,與電池相匹配的是四臺17.5馬力的電動機,可達到97%的效率,高時速可達143公里。
  此外,飛機上還載有633千克的鋰電池,飛機在白天儲存足夠多的能量并將之轉換出來,為鋰電池所用。而這批鋰電池為超輕薄款,每一塊相當于一根頭發絲。盡管電池有相當多的能量,但為了減輕電池的發電負擔,夜間飛行時,飛行員會將時速控制在50~70公里。飛行中無需一滴燃料。
  飛機的電力系統主要包括電機、螺旋槳、能量管理系統及減速器等等??紤]到新一代的陽光動力飛機運行需要更好的機械保障,工程師團隊負責提升飛機地面運行效率、測試飛機的充電電池及電力系統、一旦出事故還可以及時幫助和協調其他部門來緊急處理。
      
  飛機機體材料先進
  飛機的機體選用重量極輕 、承載能力強的材料,其中既有碳纖維,也有泡沫等。
  飛機的前緣、后緣都使用的碳纖維材料,其承載能力也比一般材料更好。飛機的艙體則使用的是保溫隔熱材料。駕駛艙殼體的部分材料使用的聚氨酯泡沫,在門鎖和舷窗的設計上,飛機則使用了聚氨酯復合材料,駕駛艙外部也有部分聚氨酯泡沫被用于電池隔熱,同時機身上還附有銀色涂層的原材料,該涂層可以保護太陽能電池,其曾用于電動汽車。
  太陽能飛機基本原理
      
  太陽能飛機以太陽輻射作為推進能源的飛機。太陽能飛機的動力裝置由太陽能電池組、直流電動機、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。由于太陽輻射的能量密度小,為了獲得足夠的能量,飛機上應有較大的攝取陽光的表面積,以便鋪設太陽電池,因此太陽能飛機的機翼面積較大。
  太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的,來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳,并把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。
  與原子核反應有關的能源正是核能。原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量,稱為原子核能,簡稱核能,俗稱原子能。它則來自于地殼中儲存的鈾、钚等發生裂變反應時的核裂變能資源,以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發生聚變反應時的核聚變能資源。這些物質在發生原子核反應時釋放出能量。目前核能大的用途是發電。此外,還可以用作其它類型的動力源、熱源等。
  太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道周長為40,076千米,從而可計算出,地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2,地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡,相當于有102,000TW 的能量。
  盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤,每秒照射到地球的能量則為499,400,00,000焦。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能都是來源于太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大,狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
  據外媒報道,大太陽能飛機“陽光動力2號”9日晚從美國賓夕法尼亞州啟程前往紐約,經5小時后,于當地時間11日凌晨2時飛越紐約自由神像,降落紐約市肯尼迪國際機場。
  機師波許博格在社交網絡留言慶祝,并表示飛越紐約地標是夢想成真,令他深有感觸。
  當地時間2016年6月11日,美國紐約,大太陽能飛機“陽光動力2號”飛躍自由女神像。
  紐約是“陽光動力2號”環球飛行的第14站。這架太陽能飛機于2015年3月9日從阿布扎比出發,然后飛躍亞洲和太平洋抵達美國。它計劃在不使用任何燃料的情況下完成圍繞地球一周的飛行。
  之后,“陽光動力2號”將橫越大西洋到達歐洲,然后前往中東。
  不過,由于要考慮天氣因素,可能要等數周才會開展下次飛行。
       http://www.gaochengnews.net/guoji/15775.html本文來自藁城新聞網
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