航天科普:無需補充燃料就能夠永恒飛行,是不是很酷?我說的可不是衛(wèi)星
來源:科學信仰
發(fā)布時間:2022-07-28
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如果有一架飛機,它不需要我們?yōu)槠溲a充燃料,就能夠一直翱翔在天空之中,你會不會覺得很酷?也許不會,因為你可能以為我說的就是人造衛(wèi)星。

的確,人造衛(wèi)星可以一直運行在地球軌道,只要它的速度達到每秒7.9千米,便不會被地球的引力給拽下來,由于地球軌道近乎于真空,所以它的運行速度也不會因為空氣阻力了逐漸下降,自然就可以一直飛下去。不過我所說的并不是衛(wèi)星,我說的是一種能夠在天空之中自由飛行,雖然不需要為其額外提供燃料,但卻可以想往哪里飛就往哪里飛,這個東西就是飛機,不過不是傳統(tǒng)的燃油動力飛機,而是太陽能飛機。

對于太陽能飛機,很多人可能不以為意,畢竟人類現(xiàn)在連成熟的電動飛機技術都沒有搞明白,談太陽能飛機是不是早了點?

其實一點也不早,因為這的確是一個迷人的技術,試想一下,一架飛機飛翔在空中,哪里有陽光,它就可以飛到哪里,即便沒有太陽也沒有關系,因為太陽能電池可以將太陽的能量以化學能的形式保存下來,這架飛機不需要任何的補給,就可以永恒飛翔在藍天之上。這一切并不是想象,事實上人類早在2016年就完成了太陽能飛機的環(huán)球飛行,而完成這一創(chuàng)舉的是兩位瑞士飛行員和一架由瑞士設計制造的太陽能飛機,陽光動力2號。

2015年3月9日,兩位飛行員駕駛陽光動力2號從阿聯(lián)酋的首都阿布扎比起飛,開始了它的環(huán)球飛行。

“陽光動力2號”的整個飛行過程途徑了16座城市,涉及了阿曼、印度、緬甸、中國、日本、美國、西班牙以及埃及等國。2015年4月21日晚23點28分,“陽光動力2號”從重慶抵達南京,一個多月以后,5月31日它又從南京起飛前往美國。一年多以后,2016年7月26日早上8點,“陽光動力2號”終于再次回到了阿聯(lián)酋的阿布扎比,成為了人類航空史上第一架完成了環(huán)球飛行的太陽能飛機。作為一架可晝夜飛行的太陽能飛機,在外形上,“陽光動力2號”與傳統(tǒng)的燃油飛機有著明顯的區(qū)別。

為了盡可能降低重量,“陽光動力2號”采用了比紙還薄的碳纖維結構,總重量僅為2.3噸,這就是一般家用轎車的重量。

別看它的“體重”輕,身板可是一點也不小,為了能夠在機翼上安裝17000個太陽能板,它的翼展達到了72米。這是一個什么樣的概念?這就是說這架太陽能飛機的翼展比波音747還要長。在動力方面,“陽光動力2號”配備了4個17.5馬力的發(fā)動機,這使得它的飛行速度可以達到每小時50到100公里。太陽能飛機由于無需消耗任何燃料,所以飛行過程不會產(chǎn)生任何污染,無論是經(jīng)濟效益,還是環(huán)保效益,都是值得稱道的,這也是各個國家都熱衷于研發(fā)太陽能飛機的原因。

我國有太陽能飛機嗎?

當然,我國研發(fā)的墨子II型無人機就是太陽能飛機。雖說是無人機,但它的翼展也達到了15米,這使得上面所搭載的太陽能電池可以為4臺發(fā)動機提供動力。目前,墨子II型無人機的最長留空時間已經(jīng)達到了12小時??刹灰】礋o人機,這種太陽能無人機在未來的應用潛力可是無限的。為什么這么說?你想一下,一架無人機可以長時間持續(xù)在6000到8000米的高空飛行,不需要補充燃料,也沒有任何污染物,那么它完全可以在一定程度上實現(xiàn)另一種東西的功能,那就是衛(wèi)星。是的,實際上太陽能無人機就是一種另類的人造衛(wèi)星。

與運行于地球軌道的人造衛(wèi)星相比,太陽能無人機還有另外一個明顯的優(yōu)勢,那就是可以隨時回來。

平日里,無人機依靠太陽能量在空中飛行,一旦發(fā)生故障,便可以返回地面進行維修,這實在是太方便了,相比發(fā)射衛(wèi)星而言,讓一架太陽能無人機升空,無論是前期的發(fā)射成本,還是后期的維護成本,都要低得多,所以有研究人員認為,中國的墨子II型無人機在未來的作用甚至能夠比肩北斗衛(wèi)星。不過,這一切都只是一種展望,太陽能飛機雖然完成了環(huán)球飛行,但就本身的技術而言,還存在著很多問題,距離真正大面積推廣應用還存在著一定的距離。



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