而且,因為機體要搭載乘員,單是輕是不夠的。還必須具備強度,采用足以抵御陣風、氣壓和氣溫變化的結構。經過不斷摸索,我們最終找到了滿足上述要素的答案。
——應運而生的就是下圖中的飛機吧。
一眼就可以看出,太陽能飛機的機翼非常長。翼展為72米,比波音747-8I的68.5米還要長。機翼上安裝了約1.7萬個吸收太陽能發電的太陽能電池單元。單元產生的電能用來驅動四臺最大功率為17馬力的馬達,左右各兩臺,多余的部分儲存在蓄電池中。
每臺馬達的最大輸出功率約為17馬力。配合輸出功率,螺旋槳的轉數降低到了525轉/分鐘。在夜晚的時候,為了最大限度減少耗電,飛機的飛行高度會從8500米逐漸下降到1500米,像滑翔機一樣飛行。
與機翼相比,機體本身的長度極短,類似于滑翔機的形狀。這樣做的目的都是為了減輕重量,總重量只有2300公斤。僅相當于一輛乘用車的重量。電池、馬達和太陽能電池板占據了大部分重量,單是電池就達到了633公斤。因此,為了最大限度減少多余的重量,實現輕量化,機殼材料采用了碳纖維。
信息技術當然也得到了充分利用。機體信息利用傳感器逐次采集,在對數百個以上的參數進行實時分析后,發送給飛行員和管理系統。環球飛行的關鍵——放電和充電的平衡隨時受到監控,按照飛行條件,調整到最佳的輸出水平。
有制約才有發展
——項目的進展可謂是一波三折。
皮卡爾:現在技術上依然有需要克服的課題,今后估計還會出現其他課題。但反過來說,正是因為存在制約,才催生出了新的創新。
當然,單靠我們的團隊無法解決所有的課題。開發也借助了外部的幫助。核心開發組大約有50人左右,除這部分人員外,還有80位技術伙伴,以及超過100位的外部專家提供了支持。
為了這個項目,還有不少企業無私地提供了技術幫助。提供通信設備的通信公司瑞士電信為我們專門開發了飛機上配備的超輕量小型基站。使飛行員在飛行之中,能夠隨時隨地通過衛星手機進行通話。
對于太陽能單元技術、機殼材料、馬達、電池等技術,合作企業的援助同樣不可或缺。從這個意義上來說,Solar Impulse是一項打破了國家和企業界線的大型項目。