发信人: yongzheng()
整理人: yongzheng(2000-12-17 15:39:21), 站内信件
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太阳能飞机线条优美,速度慢,容易损坏。它的名字叫“导航者二号”。8月 9日,这架奇特的无人驾驶飞机创造了仅靠太阳能飞到24500米高空的纪录。该飞 机与已知的飞机有许多不同。长长的机翼由坐在计算机屏幕前的工程师从地面进 行操纵。飞机的制造材料极轻,机翼上所有的可用面积都铺满了重量轻、性能好 的太阳能电池。
在最佳的阳光条件下,也就是说在赤道附近的中午时分,太阳能电池的功率 可达12500瓦。太阳能电池显示出胜过汽油发动机的优点,即在空气稀薄的高空不 会损失功率。
在高空,太阳的辐射要恒定得多,因为飞机是在云层上面飞行。另一个优势:在 高空碰到非常低的温度时,太阳能电池能够更好地发挥功效。
在24000米高空,在大气湍流之上,稀薄的空气几乎不对“导航者二号”造成 阻力,因此飞机可以达到160公里的时速。但是在地面,它的时速则降到了30公里 。航空环境公司的“导航者”计划负责人说:“如果在24000米的高空您把手伸到 时速为160公里的‘导航者’外边,你手上感觉到的阻力同您把手伸出时速为30公 里的汽车外所感觉到的阻力是一样的。”
飞行是在夏威夷附近进行的,在这里有充足的阳光。飞机用了近8小时爬升到了最 大高度。飞回小岛降落大约用了相同的时间。飞行共持续了15个小时,这是太阳 能飞机的一个纪录。 “导航者二号”是在“导航者”的基础上诞生 的,后者是原最大高度纪录的保持者。工程师们对“导航者”进行了改装,增加 了两个附加的电动机,这样,“导航者二号”总共装备了8台电动机。其翼展为3 6米(超过空中客车A320的翼展),太阳能电池也更加有效。
对“导航者”的一系列改进工作始于1995年,也就是在脆弱的“导航者”在一次 事故中损坏之后。机库中的一股气流把“导航者”飞机掀翻在地,机翼折断了。
“导航者”的太阳能电池价值360万美元,占飞机总成本的四分之三强。为什 么美国航天局花这么多钱用一个装备遥控器的飞机去打破高度的纪录呢?实际上, “导航者”是美国空军的一项秘密研究计划的副产品。80年代初,美国军方曾希 望拥有一个能在极大高度随时发射导弹的永久性平台。
最初的计划在当时看来是太野心勃勃了,但航天局重新拾起了这一计划,打 算研制一些用于分析高空大气的科研飞机。“导航者二号”较低的速度是一个优 点,因为它不会过度破坏被研究的环境。
美国航天局的短期目标是用“导航者”的反继者“百人队长”来突破10万英 尺(30500米)的难关,为航天局开发这些飞机的航空环境公司的雄心更大。他想 要飞机在2万米的高空连续不降落地飞行数月。
但是,夜里没有阳光时怎么办?白天产生的电可以保留一部分用于夜间推动螺 旋桨。传统的电池太重,妨碍飞机飞得更高。应当使用比较轻的燃料电池,它可 以通过白天产生的氢供电。
飞机白天把所产生电的三分之二充到燃料电池中。航空环境公司认为,这种性能 使此类太阳能飞机能完成与卫星同样的工作:远距离通信、对陆地表面进行观察 、气象测量。与卫星成本相比,太阳能飞机的成本低,是非常吸引人的。
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