太阳能飞机

飞机在天空飞,可以说是“近天楼台先得日”。太阳有无穷的能量,能不能用太阳能来开动飞机呢?

人类利用太阳能的历史,已经有千万年了,但主要是直接用它的光能和热能,如照明、取暖、烧热水等。直到近代,才有人把它的能量转变成电能。1983 年,在意大利西西里岛,建立了一台塔式镜面反射发电站。180 面大镜子把太阳光集中到一个装水的塔上,使水温升到 500℃变成蒸汽,再推动涡轮发电机发电,电能可达 1000 千瓦。不过这种方法在飞机上是行不通的,飞机上没有那么大的地方,也不能承受那么大的重量。因此,要在飞机上利用太阳能,还得寻找别的办法。

50 年代初,由于半导体技术的发展,人们研制成功了能将太阳光直接转

换成电能的太阳能电池。这种电池小得只有 2 厘米见方、零点几毫米厚。它不只轻便,而且光电转换效率高,可以达到 15%。这就为飞机采用太阳能作动力打下了基础。

世界上第一架以太阳能为动力的飞机就是由第一架人力飞机的设计者美国麦克里迪设计,由美国国家航空航天局和杜邦公司制造的。它基本上就是在人力飞机的基础上改造而来的,叫“蝉翼企鹅”号。在它的翅膀上装的是太阳能电池。电池发出电,供给电动机,电动机带动螺旋桨,使飞机得以飞行。1980 年 8 月,这架飞机由一个瘦小的女驾驶员布朗操纵,在 14 分 32 秒

钟内,飞行了 3.2 公里。整架飞机 22.7 公斤,驾驶员体重为 45 千克。

1980 年 12 月,美国又专门设计了一种太阳能飞机“太阳挑战者”号,

它的机翼和尾翼上都装有太阳能电池,总计达 1.6 万多片。它的重量为 90

千克。可在 4360 米高空,于 8 小时内飞行 370 公里。1981 年 7 月 7 日,这

架飞机由美国人普达塞克驾驶,从巴黎起飞,以每小时 40 英里的速度,飞行

了 5 小时 19 分钟,飞越英吉利海峡,成功地降落到英国东南部的拉姆斯盖特。太阳能飞机不仅在能源危机的情况下,开辟了新的、取之不尽的能源,

而且它没有废气、废油,不会造成环境污染;它没有发动机的轰鸣,不会有噪声污染。它还有飞行平稳、舒适的优点,是一种十分有前途的新机种。但是它也有许多缺点,一是太阳能电池目前还十分昂贵,飞机成本高。据估计, 一架单座太阳能飞机,仅太阳能电池费用就达数千美元。还有,太阳能电池的效率还是太低,产生的电能有限,而且在夜晚和天阴时就没法工作。所以, 太阳能飞机要进入实用阶段,还得解决许多难题。目前,科学家已在研究一种新型的太阳能电池。也许不久的将来,太阳能飞机会有更大的功率,载重更多,飞得更快、更高、更远。