瑞士太阳能飞机首飞美国：从加利福尼亚到纽约的飞行之旅

http://www.boston.com/bigpicture/2013/07/solar_impluse_flight_powered_b.html
The experimental airplane Solar Impulse completed its first flight across the United States this week. The Swiss-made plane, powered only by the sun, is the first to make the trip both day and night without using conventional fuel. It started the journey on May 3 in California and ended on July 6 in New York. Pilots and creators Bertrand Piccard and Andre Borschberg took turns manning the single-seat flyer, which is powered by about 12,000 silicon solar cells and has a wingspan of a jumbo jet. The next step is a trip around the world in 2015.- Leanne Burden Seidel
      瑞士阳光动力公司设计制造的世界上第一架可昼夜飞行的太阳能环保飞机可在无燃料无污染的状况下实现有人驾驶飞行。这架飞机名为“太阳驱动”，机翼上装有1.2万对太阳能电池板，为机上4台电动机供电。飞机白天飞行时，可将多余的太阳能电力储备到高性能蓄电池中供夜间飞行使用，因此可实现昼夜飞行却不需要一滴航空燃油。飞机自重1600公斤，仅相当于一辆家用轿车。
      中新网关于本次飞行的文字介绍是：当地时间5月3日清晨6时12分，瑞士“太阳能驱动号”飞机从美国宇航局位于加州山景城的莫菲特机场起飞，开始历史性的飞越美国大陆之旅。这是世界唯一一架不用一滴油能昼夜飞行的太阳能飞机2015年环游世界前最后一次长途飞行，其目的是在全球范围内进一步推广清洁能源。
　　当天清晨5时30分左右，太阳能驱动号创办人及两位飞行员贝朗特·皮卡尔、安德烈·博尔施伯格出现在跑道前与媒体会面，他们的身后是只有一个驾驶座位的太阳能飞机。皮尔卡将独自驾机前往美国之旅的第一站亚利桑那州凤凰城空港国际机场，他将在约19个小时后抵达目的地。
　　“10年了，我一直在梦想着这一天”，皮尔卡说。“你们问我飞行这么长时间累吗？说实话，飞行的过程根本不允许我想这个问题。我得全神贯注，高度集中精力，我很享受这个过程。”
　　皮尔卡透露，他昨晚9时左右就睡觉，早上吃了少量早餐，有麦片、牛奶和水果。飞行途中完全依赖高能量压缩食物。
　　皮卡尔告诉媒体，“今天早上我感觉很好，但有点伤感。我们在这里住了两个月，硅谷是世界科技创新的中心，我们结识了很多朋友，相互交换和分享新知识，志在推广清洁能源。今天我们离开，带着对飞翔的向往，对新能源和新科技的不断追求。”
　　从莫菲特机场到凤凰城空港国际机场大约1280公里，驾车约12小时。太阳能驱动号比驾车多出7小时左右。
　　曾经在瑞士空军服役的博尔施伯格对此表示，“速度不是关键，飞行越慢越稳定。我们更关注的是太阳能这个理念，希望飞越美国之旅能激励更多人支持清洁能源，最终实现太阳能飞行民用化。”
　　皮尔卡一行今年2月底从瑞士抵达莫菲特机场。30位机组人员将分成10部分运抵的太阳能飞机组装，皮尔卡和博尔施伯格4月起开始在旧金山湾区上空成功试飞。
　　太阳能驱动号预计今天凌晨1时左右抵达凤凰城，随后再前往达拉斯、圣路易斯、华盛顿特区，预计7月上旬抵达纽约肯尼迪国际机场。
　　太阳能驱动号翼展与波音747大型飞机相当，使用约1.2万块太阳能板，重量与普通四门小车相仿，平均飞行速度约每小时70公里，如果飞行员身体许可，可不间断飞行26小时。
　　自2010年4月7日首飞成功后，太阳能驱动号每年都有突破，2011年首次完成瑞士至比利时跨国飞行，2012年5月完成瑞士至摩洛哥跨洲飞行，2015年将进行环球飞行。

基本结构


飞越美国路线图

                               
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Workers load a wing of the Swiss sun-powered aircraft Solar Impulse into a Cargolux Boeing 747 cargo aircraft on February 20 at Payerne airport in Geneva. The Boeing will carry the Solar Impulse HB-SIA prototype aircraft to San Francisco for a series of flights across the US from the West to East Coast. (Fabrice Coffrini/AFP/Getty Images)

                               
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Crew members return the Solar Impulse to its hangar following a test flight at Moffett Field in Mountain View, Calif., April 19. The aircraft, made of carbon fiber sheets and powered by solar cells, will attempt to fly once around the world powered solely by solar energy. (Robert Galbraith/Reuters) #

                               
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A bird flies along with the Solar Impulse as it approaches the runway for a landing following a test flight at Moffett Field in Mountain View, Calif., April 19. (Robert Galbraith/Reuters) #

（资料来自网络）
       HB-SIA "阳光动力号"太阳能飞机并无任何特殊之处。而实际上它却凝聚了当今世界无数最新科技成果：机身由超轻碳纤维复合材料制成，翼展长达 63.4米，可比一架波音747-400。然而，拥有如此大翅膀的飞机，即使包括飞行员在内，其重量亦不超过1600公斤，仅相当于一辆普通家用汽车，只需两个成年人便可将其骨架抬起。
       HB-SIA "阳光动力号"机翼下方设有四个发动机舱，各配有一个10马力发动机，一个锂聚合物电池组和一个调节充放电及温度的控制系统。此外，还设计了一层保温层，旨在保护电池组发散的热量，以确保他们能在8500米的高空、零下40度的恶劣环境下仍然可以继续工作，每个发动机配有一台减速器，将直径为3.5米的双轮叶式螺旋推进器的转速控制在200-400转/分钟，其中，太阳能电池达到了11628块，机翼上配10748块，横向平衡器上配880块，平均飞行速度理论上是70公里每小时，终极目标是实现无燃料消耗的昼夜飞行。
       白天，“阳光动力号”上升到9000米的高空，以平均每小时70公里的速度进行飞行的同时，将多余的太阳能电力储存到高性能蓄电池中。到了晚上，重达400公斤的聚合锂电池把白天的太阳能转换成电能，可供飞机夜间持续飞行8小时。由于碳纤维复合材料具备耐热性高的优点，飞行员可将白天飞行高度保持在8500到9000米之间，从而达到最佳的空气动力学效率和太阳能利用率。到了晚上，飞行高度降至1500米左右，降少耗电量，待次日太阳升起之后，飞机才重新回到高空进行饱和飞行+饱和充电。
       对于使用环境恶劣 储能成难题。为了提高安全系数，研发小组为飞行员提供了一整套高科技装备。专用的智能马甲具备防寒功能，能与导航设备相连。一旦飞机与预定航向偏离5度以上，马甲便会发出强力脉冲以唤醒沉睡中的飞行员。因此后者可以随时进入深度睡眠，而不必担心安全问题。此外，电池组表面的保温层可以阻止热量散失，从而确保蓄电装置在8500米高空、零下40摄氏度的恶劣环境中维持正常运行。
    “阳光动力号”首席执行官安德烈·博尔施博格透露，当前飞机使用的光伏面板，转换效率大约为20%，飞机必须飞到9000米的高空才能吸取足够的光热。如果进行环球飞行，当处于北半球夏天，日照时间更长，但由于太阳升降期间与地平线形成的角度偏低，光伏面板其实无法在整个白天都吸取到光热。“有长达14个小时是需要使用电池飞行的，若电池有问题或储能不足，飞机不排除自9000米高空坠毁的可能。”此外，飞机的设计时速远低于喷气飞机的时速；此外其座位也被戏称为“经济舱”，只能做45度角的调整。
       因此，即使在2012年实现环球飞行，要真正令太阳能飞机商用化，也还是前路漫漫———“阳光动力”的翼展已经大得如同一架波音飞机，却仍无法承载驾驶员以外的乘客。要么太阳能电池得到新的发展，使得动力得到增加；要么改造所有机场保证其起降。这或许才是飞机作为太阳能应用的终极挑战。
　　
      全球关注的航空业的目标：碳零排放
　　这架HB-SIA "阳光动力号"由一批热心环保事业的瑞士科学家、工程师和探险家共同倾力打造而成，耗资近7000万欧元。设计者希望飞机彻底摆脱现有对石油燃料的依赖，仅凭无限的太阳光实行昼夜连续飞行。
　　驾驶这架"阳光动力号"太阳能动力飞机是一个极端困难和高风险的工作。因为在过去还没有如此大翼展却又如此轻的一架飞机能够成功上天。“阳光动力”的专业团队一直在日以继夜的调整测试目标，以求把风险降到最低。

                               
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The Solar Impulse glides over the Golden Gate Bridge in San Francisco during a successful test flight on April 23. The Solar Impulse is powered by about 12,000 photovoltaic cells that cover massive wings and charge its batteries, allowing it to fly day and night without jet fuel. (Solar Impulse/Associated Press ) #

                               
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At Moffett Field in a hangar originally built to house airships, crew members of the Solar Impulse prepared the plane for it's upcoming cross country flight on April 26. (Jim Wilson/The New York Times)#

                               
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Reporters gather before dawn as the Solar Impulse plane prepares to takeoff from Moffett Field NASA Ames Research Center in Mountain View, Calif. on May 3. The first-ever manned airplane that can fly by day or night on the Sun's power alone took off on the first leg of a trip across the United States. Solar Impulse, piloted by Swiss adventurer Bertrand Piccard, left the runway in northern California at 6:12 am.(Josh Edelson/AFP/Getty Images)#

                               
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Pilot Bertrand Piccard sits in his cockpit before he took off in the Solar Impulse solar electric airplane at Moffett Field on May 3 in Mountain View, Calif. (Beck Diefenbach/Getty Images) #

                               
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The Solar Impulse aircraft takes off from Moffett Field to begin the first leg of its 2013 Across America Mission on May 3. The solar-powered airplane that developers hope to eventually pilot around the world took off early from San Francisco Bay on the first leg of an attempt to fly across the United States with no fuel but the sun's energy.(Stephen Lam/Reuters) #

                               
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The Solar Impulse flies from San Francisco Bay to Phoenix in on May 3. (Fred Merz/Solar Impulse via Reuters)#

                               
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Paul Johnson, of Tempe, Ariz., takes a photograph of Solar Impulse as he joins hundreds getting a glimpse of the aircraft, the first solar powered airplane, during a stop at Phoenix Sky Harbor International Airport during the Across America 2013 tour on May 7 in Phoenix. (Ross D. Franklin/Associated Press) #

                               
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Solar Impulse, piloted by Andre´ Borschberg, is pushed onto the tarmac prior to the second leg of the 2013 Across America mission, at dawn, May 22, at Sky Harbor International Airport in Phoenix. (Matt York/Associated Press) #

                               
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Solar Impulse, piloted by Andre´ Borschberg, takes flight during the second leg of the 2013 Across America mission, at dawn, May 22 from Sky Harbor International Airport in Phoenix. The solar powered aircraft is scheduled to land at Dallas/Fort Worth International Airport on May 23. (Matt York/Associated

                               
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Pilot Bertrand Piccard, pilot on the ground Andre´ Borschberg (L) and ground crew member Daniel Ramseier (R) confirm last preparations before take-off for the third leg of an Across America tour by Solar Impulse, a solar powered plane, in Dallas/Fort Worth on June 3. (Jean Revillard/Solar Impulse via Reuters) #

                               
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Solar Impulse, a solar-powered plane, is towed out of the tent onto the runway for its third leg of an Across America tour in Dallas Fort Worth on June 3. (Jean Revillard/Solar Impulse via Reuters) #

                               
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The Solar Impulse sits in a specially made hangar tent at Dallas Fort Worth International Airport on May 23. The plane, with a wingspan of 208 feet (as long as a Boeing 747), will be on display. (Rodger Mallison/Star-Telegram via Associated Press) #

                               
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Solar Impulse's HB-SIA prototype, with Bertrand Piccard at the controls, lands at Lambert-St. Louis International Airport in St. Louis on June 4. The aircraft took off more than 20 hours before from Dallas/Fort Worth International Airport. (Jean Revillard/Solar Impulse via Reuters)#

                               
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Solar Impulse's HB-SIA prototype, with Bertrand Piccard at the controls, lands at Lambert-St. Louis International Airport on June 4. To protect the aircraft upon landing, Solar Impulse uses its own inflatable hangar to park the aircraft. (Jean Revillard/Solar Impulse via Reuters)#

                               
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Co-pilot Andre´ Borschberg watches as Solar Impulse's HB-SIA prototype, with Bertrand Piccard at the controls, lands at Dulles International Airport in Dulles, Va. on June 16. (Jean Revillard/Solar Impulse via Reuters) #

                               
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Andre´ Borschberg, one of two pilots of the Solar Impulse plane is interviewed by a reporter on a ladder as he sits inside the cockpit of the solar powered plane during a media availability at the Smithsonian National Air and Space Museum's Steven F. Udvar-Hazy Center at Dulles International Airport in Dulles, Va., on June 17. (Jacquelyn Martin/Associated Press) #

                               
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The Solar Impulse prepares for take-off for its final leg of its flight across the USA from Dulles International Airport in Dulles, Va, on July 6. The plane which is capable of flying day and night without fuel, powered only by solar energy, was headed to New York on the final leg of its journey across America that started May 3 in San Francisco.(Neils Ackerman/Solar Impulse via EPA)#

                               
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The solar-powered airplane Solar Impulse takes off on its final leg of its flight across the USA from Dulles International Airport in Dulles, Va. on July 6. (Neils Ackerman/Solar Impulse via EPA) #

                               
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The Solar Impulse lands at John F. Kennedy International Airport in New York with a tear in the wing fabric. The solar-powered airplane was on the final leg of its flight across the United States from Dulles International Airport near Washington when the tear was discovered forcing the plane to land several hours early. (Neils Ackerman/Solar Impulse via EPA)#

                               
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Solar Impulse Chairman and pilot Bertrand Piccard (L) and Solar Impulse CEO and pilot Andre Borschberg wave after Solar Impulse HB-SIA planes lands in JFK airport on late July 6 in New York. The experimental Solar Impulse plane, powered by the sun, completed a transcontinental trip across the United States, touching down in New York despite a rip in the fabric of one wing. (Fred Merz/ Solar Impulse via AFP/Getty Images ) #

转换效率高的话还好

哈哈!又一次见到他飞起来了，几年前这个项目来北京港奥中心瑞士酒店做宣传时帮他们组装过现场用的模型，对这架翼展和A380一样长的太阳能动力飞机印象很深。为了减肥设计制造团队对主翼各部分的承重应力试验都要做到主翼断裂为止，以掌握极限值，记得当年主赞助商是德意志银行和欧米噶，外国人就是会玩，没飞起来之前公关团队就围着地球转2圈了，每到一地都有媒体的免费广告，等到他完成太阳能环球不着陆飞行时估计全世界人都会知道德意志银行了！

会不会很依赖天气

好大的翅膀。

人类不断进步！

下个冰雹全部完蛋

还在不断完美中！

形状挺有意思，像只大蜻蜓

这个大的飞机，只能坐一个人，太阳能果然不靠谱。

制作太阳能板产生的污染也不少，体形跟747一样但只能一个人坐，目前还是没有实用性

太阳能电池板生产过程中产生大量的 污染 ，主要留给了中国。
中国 真是 国际主义战士，干净留给被人，污染留给自己。