迎着太阳升空的飞机

太阳是距离地球最近的一颗恒星，它不仅给地球提供了光明和温暖，更有取之不尽，用之不竭的能源供人类开发利用。其中太阳能的应用已经十分广泛。通常所说的太阳能电池，就是将太阳能转换成电能的一种应用。其原理就是将太阳光照射的能量通过半导体转换成电动势能，在外部接上负载就可输出电能，“迎着太阳升空的飞机”就是把这一方法应用到航天器电源系统上的一种有效尝试。

人类的智慧是无限的，在地球能源不断枯竭的今天，太阳能的开发和利用为人类提供了新的能源途径。在不久前结束的试飞中，美国宇航局“太阳神”号太阳能飞机成功升上28.95千米的高空，创下了非火箭驱动飞行器飞行高度的新纪录。这架无人驾驶飞机的试飞之所以如此受人关注，主要是因为它的动力完全仰仗太阳来提供，是利用无污染的可再生的太阳能来进行飞行的。可见，这是一次为飞行器动力装置谋求新途径而进行的开创性尝试工作。

将太阳能应用到航天器电源系统上，早已不是什么传说和设想。各种应用卫星和空间站上的太阳能电池板的应用已经成为现实，但在航空器上作为动力能源装置则刚刚处于实验阶段。“太阳神”号飞机的试飞成功，就是利用该方法获取飞行动力的一种有效尝试，它是由美国宇航局和加利福尼亚州蒙罗维亚的航空环境公司合作研发制作。整个“太阳神”号飞机主要用碳纤维材料制成，总重仅为700千克，比现有实用飞机都要轻得多。飞机的两个机翼上安装着6.5万个透明的单晶太阳能电池，总价值占了整个飞机造价的2/ 3，目的就是要确保飞机在空中能够获得尽可能多的能量。这些太阳能电池工作时最高可产生40千瓦电力，足够推动总功率约10千瓦的14个电动机同时工作。两个机翼的前端有序地排列着14个螺旋桨，每个螺旋桨都在电动机的带动下不停地转动，促使空气不断向后压缩，推动飞机向前运动。问题是太阳能电池只能在阳光照射下才能发电，那么夜间飞机又是如何飞行呢?科学家自有解决的办法。他们在飞机上安装了足够的蓄电池，其容量完全能够保证飞机夜间飞行的需要。有人或许会问，谁能保证太阳能够天天上班?遇上风雨天气怎么办?这个也不是问题，因为飞机正常飞行时都处在云层之上，所以天气条件对“太阳神”来说并不会产生什么实质性的影响。但也不是说“太阳神”就所向无敌，没有任何畏惧。由于它完全是靠遥控监测和观察的，如果遇上闪电天气，就会给遥控带来一些麻烦。但只要机体机械强度和电源装置系统不出现问题，飞机就可长期飞行下去。即使飞机的某一部件发生故障，也可以待飞机返回地面以后，稍加修复就可重新起飞。

“太阳神”的首次试飞是在2001年7月15日，由两名工作人员通过计算机发出遥控指令一跃飞向了太平洋上空。首次试飞经过10个多小时之后成功返回，飞行高度是22.8千米。在一个月之后的又一次试飞中，飞行高度达到了24.72千米，打破了螺旋桨飞机的飞行高度纪录，让研制者们受到了极大的鼓舞。第二天，“太阳神号”第三次升空，不负众望地刷新了纪录，创下了25.93千米的成绩。

从理论上讲，“太阳神”号的性能还没有发挥到最理想的状态。作为新型飞行中的先锋代表，“太阳神”号在日后的改进升级中一旦获得全面的成功，将会带来广阔的发展前景。第一，“太阳神”号飞机不但可以在同一位置以缓慢的速度盘桓数月，并且可以随时降落进行适时的维修，利用它的这一性能，可以将其利用到局部地区的电信中转平台，向信号覆盖地区提供电信和电视服务，作为通信卫星使用；第二，“太阳神”还可以成为局部地区理想的空中观测台。不但可以观测气象变化和自然灾害，还能监视相应地区的渔业、森林等资源的开发利用情况，甚至能够估计农业的产量和收获时间。是未来十分好的局部观测卫星；第三，“太阳神”发动声音小，飞行高度高，雷达很难发现，可长时间停留在敌人军事要害地区的上空进行监视。如果将其运用到军事侦察上，更是一种无可替代的无人侦察飞机。

科学家对太阳能飞机有更加长远和可贵的打算，他们最终要让太阳能飞机能够在太空飞行，执行科学考察任务。不过，这还需要时间。因为“太阳神”号的速度还达不到冲出地球引力的程度，并且它是靠太阳能电池启动螺旋桨转动压缩空气产生推动力使飞机前行的，因此，在没有空气的大气中是无法飞行的。可惜的是“太阳神”在2003年6月的一次试飞中因突然遭遇强流天气导致在空中解体坠落。

随着“太阳神”的陨落，“阳光动力”号太阳能飞机很快进入了试飞中。该项目的负责人说：“如果一架飞机都可以在无燃料的条件下，仅凭太阳能驱动来实现昼夜飞行，那么就没有人会怀疑可以将同一科技应用到机动车、暖气和空调系统以及电脑等领域中。这个项目传递着我们的信念，即开拓进取的精神再加上高瞻远瞩的政见我们就可以改变社会，摆脱对化石能源的依赖。”