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瑞士4月將披露新太陽能動力飛機 擬環球飛行

來源:中國航空新聞網 時間:2014-01-23 00:00:00

據中國國防科技信息網報道,自從以太陽能為動力的“陽光動力”號飛機於去年夏天成功橫跨美國之後,瑞士研究團隊目前正準備在2015年采用更大的飛機繞全球飛行,其挑戰遠遠超過擴展電推進係統和輕質材料應用的創新性飛機結構設計。

該團隊還考慮5天飛行中人的因素。另外,“陽光動力”號還在地麵上建立了智能後勤,包括特殊的天氣預報。

注冊為HB-SIB的飛機目前正在蘇黎世Dubendorf航空基地的機庫組裝,正在建造236英尺(71.9米)長的機翼,且肋翼和機翼前緣已經安裝在大的翼梁上。每一塊碳纖維層壓板僅重25g/m2,當前典型的最小值為90g/m2。機翼上表麵采用高性能光伏電池,其效率約22%,且僅為135微米厚。飛機的前機身幾乎已經完成,駕駛艙中安裝有一些飛行控製係統、儀表盤和電線。

安裝團隊正在與時間賽跑,因為官方披露HB-SIB飛機的時間安排在4月9日,首飛時間安排在5月。盡管建造工廠位於Dubendorf,且緊挨著一些德國供應商,但是公司的總部卻位於Lausanne,而飛行試驗台位於Payerne機場。HB-SIB飛機將拆解後運往Payerne。

飛機安排在2015年3月開始從摩洛哥和阿聯酋之間的某一個地方起飛,並繞全球飛行,途中經停8-10站後,有可能最後降落在愛爾蘭,其中在夏季風之前飛過中國將至關重要。

HB-SIB飛機比前任HB-SIA要大,但是僅一名飛行員,而且由於一些飛行將持續5天,駕駛艙更大,因此要攜帶更多的食物和水。同時,還將攜帶一些氧氣瓶和電動機載製氧係統。總之,有效載荷能力翻番。

飛機的外型尺寸也改變了,重量增加1/3,翼展增加18%。由於太陽能麵板必須覆蓋更大的機翼以及其他表麵,因此,麵板數從原來的12000塊增加到約17000塊,這能夠提供足夠的電能對電池充電,以確保在遭遇不全為晴天的5天的飛行時間內能夠持續飛行。鋰聚合物電池具有更高的能量密度,約260瓦小時/千克。

為了緩解飛行員的工作負荷,甚至可以讓他們睡覺休息,因此,設計采用了增穩係統(SAS)。然而,由於飛機在俯仰方向上已經很穩定,因此,SAS能夠在所有的操縱麵工作,而且對副翼和方向舵上的電作動器最重要。SAS能夠保持前進方向和高度,但是並不能導航。

提供更高級別控製的上一級係統是監測和預警係統(MAS),這被描述為“虛擬副駕駛”,並監控著飛機、SAS和飛行員。在偏離通常的海拔高度時,MAS將對飛行員進行警告,並提供足夠的飛行員反應時間,即使是在打盹休息的時候。

睡覺休息是最主要的問題,但是同時為飛行員、公司主席和創始人身份的Bertrand Piccard表現出足夠的自信。上個月,他在Dubendorf花了72個小時模擬一次從紐約飛往西班牙Seville的飛行任務。他的想法是進行10次20分鍾小盹,且每24小時一次。Piccard正與睡眠專家一起研究睡覺導入和喚醒之間的轉換。另外,如果惡劣的飛行條件使得睡眠無法實現,那麽保持清醒的方法也將進行試驗,而隻有在緊急的情況下才會使用咖啡因藥片。他曾經被訓練為心理醫生,因此想要使用催眠術。疲勞對飛行員反應時間的影響將通過模擬飛行來測量。

在地麵上,短期和中期天氣預報使得團隊決定何時起飛,並在需要的情況下可能製定出應急方案。盡管實際上並不是一個預報,但是一個顯著的優化是統計確定兩站之間的最優路線,找到晴天區域和順風區域之間的權衡。

短期和中期天氣預報將提供給團隊以決定何時起飛和可能製定出一個分流,如果需要的話。在這方麵,美國的飛行僅僅是環球飛行的預演。在2003-15年,該項目預算為1.5億瑞士法郎(1.7億美元)。

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