近日，太阳能动力航空界连续传出三个重大消息：FaceBook收购一家英国太阳能无人飞机制造商Ascenta，曾经创下纪录的瑞典SolarImpulse（太阳能驱动）2号机型即将再次踏上环球飞行征程，先前传或将被FaceBook收购的太阳能无人飞机制造商TitanAerospace（泰坦航空）被谷歌接手收购。
据悉，FaceBook和谷歌的太阳能无人飞机商收购案都是源于看中了太阳能无人飞机的强大续航能力及其在无线通信领域方面的潜力。通过大量强力续航的太阳能无人飞机携带通信设备在高空中持续飞行，构建一个覆盖全球的无线通信网络，可以为公司在互联网领域再占先机。而SolarImpulse2号机型的载人飞行，号称太阳能飞机载人航空事业的真正的革命，是真正适应长途旅行的飞机。太阳能飞机代表的意义是清洁能源飞行的梦想，而这三个消息似乎都在释放这一个讯号：太阳能飞机即将成熟，人类的清洁能源飞行梦想即将实现。
梦想就要成真了？
不妨先看一下这三则新闻涉及到太阳能飞机的一些具体数据。先从两家网络巨头青眼的太阳能动力无人飞机说起。以FaceBook收购Ascenta飞机为例，Ascenta的太阳能无人机号称一次上天可以在20km高空持续飞行，滞空时间长达1个月。然而，该技术并未成熟，或者说，远未实现。研发团队做过多次飞行实验，其最长滞空时间54小时，虽然已经是一个相当了不起的成就，但距离要可靠保证无线通信质量的要求相差甚远。一个月的续航目标暂时来说还很遥远。
Ascenta太阳能飞机长滞空时间54小时
再看看瑞典研发团队的SolarImpulse2号。第一代SolarImpulse曾经完成了业界普遍认为不可能的任务：他们驾驶这架全球最大的太阳能动力飞机完成了首次昼夜不间断飞行、瑞士至比利时跨国飞行、瑞士至摩洛哥洲际飞行以及横跨美国东西海岸飞行……
而作为继承者，SolarImpulse2号显然有极大的进步。12年的研究设计历程，SolarImpulse2号如今堪称庞然大物。超轻碳复合材料建造，翼展72米超过波音747。机翼上附着超过1.7万块太阳能电池板，比第一代飞机多出5000块电池，用以吸收并储存更多太阳能，可以为机上的四个电动马达（每个电机电压为17.5CV）提供清洁能源。机载锂电池重633千克（2077磅）。然而飞机的重量只有2.3吨，仅相当于一辆普通轿车。最大飞行高度8500米，最高时速为140公里。
然而，目标是美好的。但不能忽略的是，SolarImpulse2号虽然看起来在技术指标上能够达成环球飞行的目标，其飞行环境的恶劣却是个挑战。SolarImpulse2飞机的机舱达到了3.8立方米，机舱并没有增压和加热功能，这对飞行员的忍耐力而言，是一大挑战。为了确保太阳能飞机能够不间断飞行，团队准备了2位飞行员轮流驾驶。值得一提是，两位飞行员先前都做过大量的适应性训练，更曾创下在封闭飞行舱中生活1个星期的记录。
高强度飞行、狭小的飞行舱是对飞行员体力的挑战相比较而言，SolarImpulse2与当今的民航客机飞行舒适度相差太多。而且，飞行性能、可靠性、安全性、载重量等等，差距很大。但不可忽略的一点就是，两者的发展时间长短差别。自1903年莱特兄弟制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号以来，燃料动力飞机已经有了111年的发展历史。而且在战争的推动下，航空科技更是在短时间内获得爆发，而太阳能飞机却还太年轻。
太阳能飞机的英文名称为：solar-poweredairplane。它是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，太阳能飞机需要较大的表面积，以便铺设太阳电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。看起来和常规的飞机形状差异极大，甚至可以说十分怪异，十分简陋。与早期的燃油飞机相比，太阳能飞机除了在材料、通信、续航时长等方面的长处，并没有多大的差别。
而且，太阳能飞机技术的进步必须有太阳能电池技术作为保障。早期的太阳能电池效率低下而且昂贵，太阳能飞机的受制于太阳能电池技术瓶颈，经历过相当长一段沉寂期。随着能源需求的紧迫威逼，太阳能电池技术获得了长足进步，相关周边的一些科技产品也获得发展空间。新一轮的太阳能飞行器发展潮就是在这样的背景下掀起的。
据调查显示，2000年全球飞机的二氧化碳排量为5.72亿吨，2010年将增至6.05亿～7.76亿吨，2025年将进一步增至12.28亿～14.88亿吨，相当于2006年度日本全国的排量（约13.4亿吨）。民用航空事业大发展，清洁能源动力飞行的需求也越来越迫切。由此可见，太阳能飞机虽然目前尚处于发展阶段，较快的发展速度与广阔的需求空间，注定太阳能飞行器在未来的一席之地。
笔者整理了近年来几款比较著名的太阳能飞机，以供读者一览。
挑战者号美国在80年代初研制出“太阳挑战者”号。
飞机翼展14.3米，翼载荷为60帕（6公斤力/米），飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池，在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。
1981年7月7日，第一架以太阳能为动力的飞机飞过英吉利海峡。这架210磅重的“太阳能挑战者”号从巴黎西北部25英里以远的科迈伊森-维克辛起飞，以平均每小时30英里的速度、1.1万英尺的飞行高度，完成了全长165英里的旅行，最后在英国东南海岸的曼斯顿皇家空军基地着陆。
保罗-麦克里迪是该动力装置的设计者，他还曾建造第一架人力发动的飞机越过海峡。这架“太阳能挑战者”号是由安装在机翼的1.6万个阻挡层太阳能光电池发动的，这些电池把光能转变为电能以推动2.7马力发动机。这架飞机试图几次飞过海峡都未成功，此次借助极好的夏日阳光终于达到目的。飞机着陆时受到了30人的迎接。
太阳神号
AeroVironment公司为NASA的环境研究机和传感器技术计划研制的“太阳神号”无人机。
“太阳神”号飞行高度达到了22800米“太阳神”号耗资约1500万美元，整架飞机仅重590公斤，比小型汽车还要轻。
“太阳神”在外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼，其机身长2.4米，而活动机翼全面伸展时却达75米，连波音747飞机也望尘莫及。“太阳神”号机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。在早晨阳光不是很强烈时，“太阳神”装备的太阳能电池可以为飞机提供10千瓦的电能，使飞机能够以每秒33米的速度爬高。中午时分，电池提供的电能达到40千瓦，飞机的动力性能达到最佳状态，能以每小时30至50公里的巡航速度飞行。晚上，飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。
2001年研究人员将“太阳神”号运往夏威夷，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”；在10小时17分的飞行中，“太阳神”号达至22800米的目标高度。研究人员预计“太阳神”号最高可飞到30000米高空，超出喷气式客机飞行高度3倍多。
不幸的是，2003年6月26日，“太阳神”在试飞时突然空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。事后经调查，“太阳神”号在空中飞行36分钟时突然遭遇强湍流，引起两个翼端向上弯，致使整个机翼诱发严重的俯仰振荡，超出飞机结构的扭曲极限。
西风号
2003年到以后，研究人员已先后制造了四架样机，它非常轻巧，总重量仅33千克。机翼由碳素纤维制成，宽12.2米，表面覆盖着一块块太阳能电池面板，收集到的太阳能一方面驱动螺旋桨，一方面储存到40节锂电池中，供夜间使用。为防止机身表面温度过高，“西风”号表面涂满了一种特殊“太空油脂”。航空润滑油也是特制的，能在极端气温条件下保护轴承。
“西风”号在美国新墨西哥白沙导弹靶场进行试飞
solarImpulse1号
准备起飞空客的翅膀，汽车的重量，昼夜不间断飞行！世界上第一架完全依靠太阳能、可实现昼夜不间断飞行的瑞士HB-SIA“阳光动力号”太阳能飞机。solarImpulse1“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。也是即将进行环球飞行的动力2号的“前辈”。
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。
2013年5月，这架飞机完成了横跨美国东西海岸的飞行创举。
据悉，FaceBook和谷歌的太阳能无人飞机商收购案都是源于看中了太阳能无人飞机的强大续航能力及其在无线通信领域方面的潜力。通过大量强力续航的太阳能无人飞机携带通信设备在高空中持续飞行，构建一个覆盖全球的无线通信网络，可以为公司在互联网领域再占先机。而SolarImpulse2号机型的载人飞行，号称太阳能飞机载人航空事业的真正的革命，是真正适应长途旅行的飞机。太阳能飞机代表的意义是清洁能源飞行的梦想，而这三个消息似乎都在释放这一个讯号：太阳能飞机即将成熟，人类的清洁能源飞行梦想即将实现。
梦想就要成真了？
不妨先看一下这三则新闻涉及到太阳能飞机的一些具体数据。先从两家网络巨头青眼的太阳能动力无人飞机说起。以FaceBook收购Ascenta飞机为例，Ascenta的太阳能无人机号称一次上天可以在20km高空持续飞行，滞空时间长达1个月。然而，该技术并未成熟，或者说，远未实现。研发团队做过多次飞行实验，其最长滞空时间54小时，虽然已经是一个相当了不起的成就，但距离要可靠保证无线通信质量的要求相差甚远。一个月的续航目标暂时来说还很遥远。
Ascenta太阳能飞机长滞空时间54小时
泰坦航空的太阳能飞机目前提供的数据看起来更为详实，更有说服力。泰坦公司推出的名为Solara60的无人机，设计时速104km，设计飞行航程450万公里。载重250磅（113kg）的情况下，机载通信设备信号足以覆盖16800平方公里的面积，通信能力超过100个地基信号站。而且，200万美元的单架飞机设计制造成本看起来，似乎不是那么贵……
再看看瑞典研发团队的SolarImpulse2号。第一代SolarImpulse曾经完成了业界普遍认为不可能的任务：他们驾驶这架全球最大的太阳能动力飞机完成了首次昼夜不间断飞行、瑞士至比利时跨国飞行、瑞士至摩洛哥洲际飞行以及横跨美国东西海岸飞行……
而作为继承者，SolarImpulse2号显然有极大的进步。12年的研究设计历程，SolarImpulse2号如今堪称庞然大物。超轻碳复合材料建造，翼展72米超过波音747。机翼上附着超过1.7万块太阳能电池板，比第一代飞机多出5000块电池，用以吸收并储存更多太阳能，可以为机上的四个电动马达（每个电机电压为17.5CV）提供清洁能源。机载锂电池重633千克（2077磅）。然而飞机的重量只有2.3吨，仅相当于一辆普通轿车。最大飞行高度8500米，最高时速为140公里。
SolarImpulse2号翼展长达72米
“太阳驱动”2号将于5月在瑞士试飞，并计划明年3月将以海湾地区为起点，经阿拉伯海，进入印度、缅甸、中国，然后跨越太平洋前往美国，再飞往南欧和北非，最终回到起点，完成环球飞行。然而，目标是美好的。但不能忽略的是，SolarImpulse2号虽然看起来在技术指标上能够达成环球飞行的目标，其飞行环境的恶劣却是个挑战。SolarImpulse2飞机的机舱达到了3.8立方米，机舱并没有增压和加热功能，这对飞行员的忍耐力而言，是一大挑战。为了确保太阳能飞机能够不间断飞行，团队准备了2位飞行员轮流驾驶。值得一提是，两位飞行员先前都做过大量的适应性训练，更曾创下在封闭飞行舱中生活1个星期的记录。
高强度飞行、狭小的飞行舱是对飞行员体力的挑战相比较而言，SolarImpulse2与当今的民航客机飞行舒适度相差太多。而且，飞行性能、可靠性、安全性、载重量等等，差距很大。但不可忽略的一点就是，两者的发展时间长短差别。自1903年莱特兄弟制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号以来，燃料动力飞机已经有了111年的发展历史。而且在战争的推动下，航空科技更是在短时间内获得爆发，而太阳能飞机却还太年轻。
太阳能飞机的英文名称为：solar-poweredairplane。它是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，太阳能飞机需要较大的表面积，以便铺设太阳电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。看起来和常规的飞机形状差异极大，甚至可以说十分怪异，十分简陋。与早期的燃油飞机相比，太阳能飞机除了在材料、通信、续航时长等方面的长处，并没有多大的差别。
而且，太阳能飞机技术的进步必须有太阳能电池技术作为保障。早期的太阳能电池效率低下而且昂贵，太阳能飞机的受制于太阳能电池技术瓶颈，经历过相当长一段沉寂期。随着能源需求的紧迫威逼，太阳能电池技术获得了长足进步，相关周边的一些科技产品也获得发展空间。新一轮的太阳能飞行器发展潮就是在这样的背景下掀起的。
据调查显示，2000年全球飞机的二氧化碳排量为5.72亿吨，2010年将增至6.05亿～7.76亿吨，2025年将进一步增至12.28亿～14.88亿吨，相当于2006年度日本全国的排量（约13.4亿吨）。民用航空事业大发展，清洁能源动力飞行的需求也越来越迫切。由此可见，太阳能飞机虽然目前尚处于发展阶段，较快的发展速度与广阔的需求空间，注定太阳能飞行器在未来的一席之地。
笔者整理了近年来几款比较著名的太阳能飞机，以供读者一览。
挑战者号美国在80年代初研制出“太阳挑战者”号。
飞机翼展14.3米，翼载荷为60帕（6公斤力/米），飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池，在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。
1981年7月7日，第一架以太阳能为动力的飞机飞过英吉利海峡。这架210磅重的“太阳能挑战者”号从巴黎西北部25英里以远的科迈伊森-维克辛起飞，以平均每小时30英里的速度、1.1万英尺的飞行高度，完成了全长165英里的旅行，最后在英国东南海岸的曼斯顿皇家空军基地着陆。
保罗-麦克里迪是该动力装置的设计者，他还曾建造第一架人力发动的飞机越过海峡。这架“太阳能挑战者”号是由安装在机翼的1.6万个阻挡层太阳能光电池发动的，这些电池把光能转变为电能以推动2.7马力发动机。这架飞机试图几次飞过海峡都未成功，此次借助极好的夏日阳光终于达到目的。飞机着陆时受到了30人的迎接。
太阳神号
AeroVironment公司为NASA的环境研究机和传感器技术计划研制的“太阳神号”无人机。
“太阳神”号飞行高度达到了22800米“太阳神”号耗资约1500万美元，整架飞机仅重590公斤，比小型汽车还要轻。
“太阳神”在外形方面的最大特点就是有两个很宽的机翼，其机身长2.4米，而活动机翼全面伸展时却达75米，连波音747飞机也望尘莫及。“太阳神”号机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。在早晨阳光不是很强烈时，“太阳神”装备的太阳能电池可以为飞机提供10千瓦的电能，使飞机能够以每秒33米的速度爬高。中午时分，电池提供的电能达到40千瓦，飞机的动力性能达到最佳状态，能以每小时30至50公里的巡航速度飞行。晚上，飞机则依靠储存的电能进行巡航飞行。
2001年研究人员将“太阳神”号运往夏威夷，由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”；在10小时17分的飞行中，“太阳神”号达至22800米的目标高度。研究人员预计“太阳神”号最高可飞到30000米高空，超出喷气式客机飞行高度3倍多。
不幸的是，2003年6月26日，“太阳神”在试飞时突然空中解体，坠入夏威夷考艾岛附近海域。事后经调查，“太阳神”号在空中飞行36分钟时突然遭遇强湍流，引起两个翼端向上弯，致使整个机翼诱发严重的俯仰振荡，超出飞机结构的扭曲极限。
西风号
全球首架太阳能无人侦察机——“西风”
2006年8月，英国科学家研制的全球首架太阳能无人侦察机——“西风”（Zephyr）号试飞成功。该机采用全球定位系统导航，最大飞行高度可以达到40000米。它依靠太阳能电池提供动力，可持续飞行3个月之久，对目标实施长时间的高密度监控。预计未来两年，它将被广泛用于阿富汗和伊拉克战场。2003年到以后，研究人员已先后制造了四架样机，它非常轻巧，总重量仅33千克。机翼由碳素纤维制成，宽12.2米，表面覆盖着一块块太阳能电池面板，收集到的太阳能一方面驱动螺旋桨，一方面储存到40节锂电池中，供夜间使用。为防止机身表面温度过高，“西风”号表面涂满了一种特殊“太空油脂”。航空润滑油也是特制的，能在极端气温条件下保护轴承。
“西风”号在美国新墨西哥白沙导弹靶场进行试飞
solarImpulse1号
准备起飞空客的翅膀，汽车的重量，昼夜不间断飞行！世界上第一架完全依靠太阳能、可实现昼夜不间断飞行的瑞士HB-SIA“阳光动力号”太阳能飞机。solarImpulse1“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。也是即将进行环球飞行的动力2号的“前辈”。
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。
2013年5月，这架飞机完成了横跨美国东西海岸的飞行创举。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201404/17/51723.html
