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两名瑞士飞行员伯特兰·皮卡德和安德烈·博斯伯格驾驶一架完全由太阳能驱动的“阳光动力2号”飞机环游世界。全程温差很大,从-41℃到50℃,飞行高度也是9000米,超过了珠穆朗玛峰。

什么能保证他们的安全飞行?有必要关注飞机材料,如光伏电池、碳纤维和其他新材料。

光伏电池遍布全身

飞机最大的亮点是17248个光伏电池直接安装在机翼上。据光伏行业人士透露,这些电池来自美国sunpower公司,不采用国内技术,其转换效率可达23%。

因为飞机的翼展比波音747巨型喷气式飞机长,所以它也能充分发挥电池的优势。电池配有四个17.5马力的马达,可以达到97%的效率和最高时速143公里。

此外,这架飞机还搭载了633公斤的锂电池,白天它能储存足够的能量并将其转化为锂电池。这些锂电池是超薄型号,每一个相当于一根头发。虽然电池能量很大,但为了减轻电池的发电负担,飞行员在夜间飞行时将速度控制在50 ~ 70公里。

电池挑战是巨大的

早在2010年4月7日,“阳光动力1号”就进行了类似的测试,但飞行距离比这次行程要短得多。从那以后,经过多次飞行测试和从东海岸到西海岸的试驾,两位飞行员再次挑战极限,前所未有地环游世界。

在“阳光动力1号”飞机上,电池的总装机容量为11,628,包括10,748个主翼和880个位于飞机尾部的平衡轴。像新一代飞机一样,每个面板都很薄很轻,并将部分能量转移到夜间电池。

“飞机根本不使用燃料,而是使用电池作为动力,这是一个巨大的挑战。”一家光伏企业的内部技术人员告诉《中国商报》记者,飞机很窄,只能容纳几个人。人们不可能把很多材料带进船舱。一旦电力不足,就很难在空上空暂时找到替代能源,所以工作。

像“阳光动力1号”一样,新一代飞机的动力系统主要包括发动机、螺旋桨、能量管理系统和减速器等。Abb的内部管理人员也告诉记者,鉴于新一代太阳能飞机的运行需要更好的机械支持,abb也有三名工程师加入该团队,他们负责提高飞机的地面运行效率,测试飞机的充电电池和动力系统,并帮助和协调其他部门在发生事故时处理紧急情况。

太阳能飞机上有哪些新材料?

飞机动力设备和先进材料

虽然两代飞机已经分离了近五年,但飞机的机身并没有太大变化。它们都由重量极轻、承载能力强的材料制成,包括碳纤维和泡沫。

飞机的前缘和后缘由碳纤维制成,其承载能力优于普通材料。飞机的机舱是由隔热材料制成的。

拜耳集团的一名管理人员表示,其隔热性能超过了现有国际标准的10%。“良好的隔热材料可以承受巨大的温差变化,使飞行员在机舱中更加舒适,因为整个飞行过程中需要克服的温差约为100摄氏度。”他还说,聚氨酯泡沫用于驾驶舱外壳的一些材料。在门锁和舷窗的设计中,飞机使用聚氨酯复合材料。"虽然驾驶舱机身比第一个原型大得多,但重量增加很少."他还提到,驾驶舱外的一些聚氨酯泡沫被用于电池绝缘,而机身上也附着有可以保护太阳能电池的镀银原材料,而且它被用于电动汽车。

来源:卢萨社中文网

标题:太阳能飞机上有哪些新材料?

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