乘着阳光之翼:太阳能飞机飞行员力求环球飞行

一架太阳能飞机今年成功地在美国境内飞行了65天。下一步:环球飞行

一架飞机仅靠光子作为动力,飞越了美国广阔的空域。这次横跨东西海岸的旅程只是环球飞行的热身。

这次跨大陆飞行没有消耗一滴燃料,耗时105小时41分钟,飞行了5650公里——而下一次飞行将近10倍之长。“阳光动力”HB-SIA上周完成了其在北美地区的旅程,经历了恶劣天气,并因机翼撕裂而提前着陆。但这与计划于2015年完成的全球电动飞机马拉松的挑战相比,根本不算什么。“这次任务比预期的要困难,尤其是因为恶劣的天气条件,”共同飞行员、阳光动力团队的首席执行官安德烈·博尔施伯格说,该团队通过五次中途停留完成了横跨美国的飞行。“我们必须在很短的时间内迅速适应并改变飞行策略。”

7月6日,在华盛顿特区和纽约市之间的飞行过程中,左翼下方的织物因不明原因撕裂,而5月23日在达拉斯-沃斯堡的着陆也因强劲的逆风而显得格外具有挑战性。(这也引发了多起关于该地区可能出现不明飞行物的911报警电话。)即使在被识别之后,这架飞机仍然是一个奇怪的飞行物体,拥有747的翼展,但重量却比一辆紧凑型汽车还轻。然而,这架太阳能飞机及其飞行员表现完美,即使在被撕裂了一个2.5米长的口子的情况下。“这表明结构是坚固且完全可靠的,因为它在机翼的风力作用下依然保持完好,”博尔施伯格辩称。


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HB-SIA利用12000个太阳能电池提供的电力,沐浴在阳光下穿越美国,飞升至8000多米的高度,然后在日落后以每分钟15米的速度缓慢滑翔下降至1500米,利用其90千瓦时的锂离子电池组,在早晨太阳再次升起时恢复爬升。这架超高效飞机的飞行速度比轻便摩托车还慢,大多数行程的平均时速仅为50公里,其四个电动机每个都能输出最大10马力的动力,仅用于起飞和着陆。最长的一次单程飞行——从达拉斯-沃斯堡到圣路易斯——耗时21小时21分钟才完成。

这架太阳能飞机也没有足够的运载能力来载客。“今天,我们看不到如何在太阳能飞机上搭载200名乘客,”贝特朗·皮卡德说,他是第一个驾驶气球不间断环游世界的人,也是此次行动的主席和共同飞行员。“这架飞机更多的是为了展示可能的难以置信的持久性,而不是到达目的地的速度。”

为了实现更长距离的飞行,一个关键的改进将是计算机监控的形式,以便人类飞行员在至少五天五夜的太平洋飞跃期间能够休息,同时自动驾驶仪保持飞机的稳定。用博尔施伯格的话说,一个“电气箱”也将监督飞机的状态,并且只会通过新的,当倾斜角度超过5度时在左侧或右侧产生震动的人机界面系统来引起飞行员对具体挑战的注意。“一开始我们不会很了解这架新飞机,”他说。“第一次夜间飞行将充满悬念。”

飞行员已经在飞行模拟器中进行了至少三天三夜的训练。博尔施伯格指出,关键的适应是将其心理焦点从他想要实现的目标转移到他实际体验的内容:“我几乎有点失望它已经结束了,”他回忆起训练尝试。“而这与驾驶舱中宁静的状态相比,根本不算什么,驾驶舱中只有空气掠过时发出的呼啸声扰乱了缓慢流逝的风景。“驾驶现有的最令人难以置信的飞机,一架不燃烧燃料并且可以日夜飞行的飞机,永远不会感到无聊,”皮卡德在5月31日的Reddit Ask-Me-Anything会话中写道,也许是因为飞机的俯仰,滚转和偏航都可以同时改变,这使得飞行极具挑战性。

阳光动力团队现在将专注于进一步提高下一版本的能源效率,该版本被称为HB-SIB,允许更多的备用动力,并努力提高可靠性以实现环球飞行。目前,潮湿的条件可能会使HB-SIA停飞,因为飞机的电路不是完全防水的,并且无法承受强风。

这些21世纪的潜在菲利亚·福格的成功关键在于新飞机的飞行员座椅上集成的厕所。对于这次飞行,飞行员依靠瓶子和意志力完成了飞行。正如博尔施伯格所说:“对于商业和军事航空而言,有趣的是我们将如何管理飞行员在睡眠,休息,警觉性和健康方面的长时间飞行。”

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