世界最大太阳能飞机飞行条件苛刻:风大点就飘

31.03.2015  13:04

阳光动力2号

不用一滴燃料,全程依靠太阳能环球航行?是的。

全球最大太阳能飞机—“阳光动力”2号正在挑战人类飞行史上最伟大的尝试之一。

这架飞机3月9日从阿联酋首都阿布扎比出发开始环球之旅,飞行员贝特兰德·皮卡德及其伙伴安德烈·博尔施贝格轮流驾驶着它一路向东。

如果一切顺利,今天凌晨,从缅甸起飞的飞机将抵达重庆江北国际机场。此前,因天气原因,“阳光动力”2号到重庆的时间一推再推。什么天气才适合它飞行?它对飞行条件有哪些要求?昨天,刚跟随“阳光动力”2号后勤保障组抵达重庆的科学松鼠会成员、果壳网主笔瘦驼,接受成都商报记者专访,详细解读了“阳光动力”2号环球飞行背后的秘密。

阳光动力”2号构造示意图

●机翼:

17248片135微米厚的单晶硅薄膜太阳能电池,为四个电动机提供动力

●翼展:

72米,比波音747-8型还宽3.5米

●重量:

2.3吨,比一辆家用轿车重不了多少

●结构:

碳纤维材料,重量是普通打印纸1/3

●动力:

四个发动机吊舱,每个都装有功率13.5千瓦的电动机及锂聚合物电池组

四组电池总重633千克,帮助飞机熬过漫长黑夜

●机舱:

共3.8立方米,未配备增压和空调系统,但超强隔热材料和特殊飞行服可让飞行员持续工作5天左右

●飞行:行程35000公里,历时5个月,实际飞行时间25天

飞行员吃喝拉撒都在机舱里完成。每隔几小时,飞行员可以休息十几分钟。座椅有充气垫,能让飞行员完全展开双腿。由于对气流变化敏感,当飞机倾斜时,手腕上的振动器会自动唤醒飞行员

多知点

是谁开发了这架飞机?

阳光动力”由瑞士精神病学医生、探险家贝特兰德·皮卡德发起,联合企业家、前瑞士空军飞行员安德烈·博尔施贝格于2003年11月共同组建,公司总部位于瑞士洛桑。

2009年,他们造出“阳光动力”1号,并于当年6月实现首飞。2014年4月,2号机问世。

皮卡德家族是科学探险界当之无愧的“豪门”。皮卡德1999年挑战乘热气球环球旅行,当时就经过中国。

皮卡德的祖父奥古斯特·皮卡德1931年乘自制热气球上升到15781米高空,是人类首次到达平流层。而他的父亲雅克·皮卡德1960年成为下潜到世界大洋最深处—马里亚纳海沟沟底的第一人。(重庆晨报)

哪些因素影响飞行?

很敏感 降落时其他飞机都要让它

天气要好\

这架飞机飞行条件非常苛刻,对气象条件的要求比普通飞机高得多。”瘦驼解释说,作为太阳能飞机,首先要保证足够的光照,所以天气要基本晴朗。

据此前重庆媒体报道,“阳光动力”2号降落时间预计在31日凌晨1点~3点之间,这一时段起降,对其他民航飞机进出重庆江北国际机场影响最小。

瘦驼表示,飞机凌晨落地,如果还有航班在飞,就还要等一段时间,会在天空中盘旋。这段时间没有太阳,如果天亮前又要飞走,电耗得差不多了,在太阳出来时能不能飞起来,并到一个安全高度,都是很严峻的问题。由于之前计划在重庆停留的时间很短,所以这一段航路没有不断充电的条件,因此这也是这次航程中最难的航段之一。

它很怕风\

第二,也是非常重要的一点,“阳光动力”2号“很怕风”。

这跟飞机设计有关。”瘦驼告诉成都商报记者,因为“阳光动力”2号整体设计是节能,所以飞机要轻,要用最少的能源飞最远的距离,所以它设计了一个巨大的滑翔机翼。这个机翼注定了它对气流变化非常敏感。瘦驼表示,因为飞机太大、又很轻,所以受风影响很大。

瘦驼表示,重庆是山城,上空会产生强烈气流变化,因此重庆也是航路中降落难度最大的一个地点。“就好像说,路面有点颠簸,而这个车平衡又比较差,很容易翻车。

它飞得慢\

第三个原因是“阳光动力”2号飞行速度很慢。瘦驼表示,它不能飞太快,因为太快不那么节能。它的起飞和着陆速度只有三十几公里每小时,要是迎面有同样速度的风,就会在平地上飘起来,“像放风筝一样。

根据飞行线路,“阳光动力”2号将在重庆飞行里程将达到500多公里。民航重庆空管分局人士介绍,为保证飞行及起降安全,从去年夏天开始,民航重庆空管分局就拟订了多达26页的保障方案。

由于在重庆只能短暂停留,那么久还要考虑重庆起飞到南京所有的天气,加上飞机飞得慢,天气状况就更难把握。

机场保障\

第四个影响因素是,“阳光动力”2号的降落,对机场会有较大影响,所以机场保障要求高。瘦驼表示,“阳光动力”2号只有正常飞机1/10的速度,“就好像有个小孩刚学会走路要过马路,所有飞机都要停下让它,而且要让好多时间。

因为飞得很慢,“阳光动力”2号会影响正常航班起降。前后20分钟,大约一个小时不能起降。为了避免这种情况,在大机场起降都选择在午夜,比如前一站缅甸就是当地时间凌晨三点半。

为何不选经停成都?

成都比重庆气流变化更大

按照行程,在历时5个月的环球飞行中,“阳光动力”2号共停留12个地方。那么停留地点是如何选择的呢?

瘦驼表示,这是综合考虑的结果。比如“为什么赶在3月一定要从印度起飞,就是为了躲开印度季风季节。”瘦驼告诉成都商报记者,印度的季风从5月份开始,所以在这之前必须穿过南亚来到中国。同时还要考虑到中国的梅雨天气,都是很复杂的计算。

瘦驼称,其实重庆的气流并不特别平稳。但相对成都来说,成都周边有青藏高原、青城山等,气流变化更大。能见度对飞机也有影响。瘦驼说,一般能见度低也意味着气流状况不太好。如果云太高也不行,会影响太阳能系统的工作效率。

至于停机的条件,瘦驼表示,它有一个便携式机库,能够保障干湿环境、雨雪天气等飞机的停靠,所以对停机场的要求并不高。

谁来负责后勤保障?

舱门谁拿都有专人负责

瘦驼说,“阳光动力”2号保障分工很细,连舱门谁来拿都是专人负责。据介绍,整个团队共130多人。跟机的分为媒体宣传和地面保障团队。媒体宣传分为视频、电视、多媒体、地方媒体公关等;地面保障团队有维护飞机、处理机库收放日常维护、专人收拾飞行员装备、专人和空管部门打交道确定航路等。

而更多主力则在摩纳哥的飞行控制中心,负责远程监控。控制中心有飞行模拟器,模拟气象条件能否飞行,还有气象保障小组、工程保障小组。瑞士还有工厂,一旦有需求马上要把零件做出来。

据悉,抵达重庆后,飞机需做短暂停留,蓄能以便继续向东飞往第六站、即中国南京。不过,何时起飞需视蓄能情况而定。经停南京调整后,“阳光动力”2号将迎来此次环球航程的最艰巨挑战:连续5天5夜飞行约120小时、8172公里,横跨太平洋,抵达美国夏威夷州。