阳光动力2号环球飞行背后的设计技术

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阳光动力2号环球飞行背后的设计技术

boxti 2017-09-06 15:37:00 浏览1323
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新型能源已经被我们赋予了太多的意义,太阳能飞机就是一个传奇故事。Solar Impulse 2(阳光动力2号)代表了一种先锋、探索,通往新世界大门的精神,并且这份精神的背后有着来自全世界不同行业的企业支持,在飞机设计技术上就有达索系统参与其中。

太阳能飞机环球飞行的新闻不知你是否听说?其实Solar Impulse 2来到重庆已经有段时日,但从重庆到南京这段旅程却比预计晚点了32天,在相隔将近3周后21日晚9点,经过17个小时的等待一只闪亮的宛如大风筝的飞机滑破南京的夜空。在盘旋等待排队的几小时后,终于在将近凌晨时分降落南京禄口机场。

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Solar Impulse 2团队在落地第一时间合影

22日记者也在位于南京禄口机场7号道口的机库中,近距离接触到了这架集万千目光于一身的Solar Impulse 2,并且聆听了两位飞行员的飞行故事。

Solar Impulse 2是谁?

Solar Impulse是瑞士洛桑联邦理工学院的一项太阳能飞行计划,Solar Impulse 1作为试验平台,探索研究全程利用太阳能进行日夜连续飞行所需的复杂新技术。Solar Impulse 2将继续推进这一使命,并最终实现2015年环球飞行的目标。

Solar Impulse 2是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机。主要采用碳纤维复合材料,机身需要尽可能轻量化,飞行时速为每小时90公里。机身结构重量为2300公斤,相当于一辆小轿车。驾驶舱可以应对-40°C到40°C的温度变化和零压力。

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机库中的Solar Impulse 2

为确保飞机能昼夜飞行,机翼上覆盖了17248块太阳能电池,翼展达到72米,比波音747的68.5米还要长以保证覆盖更多的太阳能面板。

Solar Impulse 2从哪来?

Solar Impulse 2于今年4月9日亮相,6月成功试飞。从阿联酋首都阿布扎比起飞,经过6个航段来到南京,在中国Solar Impulse 2经停重庆和南京两站。

重庆到南京飞行信息

  • 飞行员: 伯特兰皮卡德, 阳光动力创始人兼董事长
  • 时间: 4月21日北京时间周一早上6:06 (10:06 pm GMT on April, 20th, 2015)
  • 降落于4月21日北京时间晚上11:28 (3:28 pm GMT on April 21th, 2015)  
  • 飞行时间: 17小时22分钟
  • 最大高度: 4,270米(14,009尺)
  • 最高行驶速度: 95公里/小时
  • 飞行距离: 1,241 公里

能见度、风力对Solar Impulse 2的飞行都是至关重要的因素,这也是为何迟到32天的主要原因。由于机身轻量化设计,机体动力有限,在风力过大时会产生倒飞情况,并且需要在无风天气条件下降落。

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工作人员已经开始下一步的调试工作

Solar Impulse 2还有一个重要使命,传播倡导清洁能源的使用。中国科协作为中国的合作伙伴,在中国开展“阳光动力科普中国行”活动。

Solar Impulse 2到哪去?

Solar Impulse 2的下一站夏威夷,也将是所有航段中最艰难的一段旅程。飞机要飞行5天5夜,而且飞机每次只能无人控制飞行20分钟,所以对于飞行员的精神和身体都是巨大考验。

安德烈·博尔施伯格(André Borschberg)和伯特兰·皮卡尔(Bertrand Piccard)两位飞行员此次环球飞行预计将用两个月时间飞越印度、中国、美国以及南欧或北非,最后回到起点阿布扎比。

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两位敢于挑战的飞行员

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Solar Impulse 2环球飞行路线

新一代飞行技术背后的设计

所有和飞机相关的事都和达索系统脱不开关系,Solar Impulse 2也不例外,其采用达索系统的3DEXPERIENCE平台创建而成。

Solar Impulse 2的设计过程中其实面临着各方面的全新挑战和权衡分析,包括对机身机翼的创新设计,以及采用新材料来满足严格的限重要求。该团队从2006年起就开始采用达索系统的软件成功地帮助他们顺利实施开发流程。

利用达索系统的3D原型设计、分析、仿真和协作程序管理应用,设计出了拥有能平衡尺寸、重量、压力和其他技术配置的高度复杂的飞机结构,让飞机实现连续无缝运行。同时,达索系统的数字化技术还帮助Solar Impulse 2在启动环球飞行之前就对飞机的工作状态进行虚拟化的创建和分析。

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达索系统一直致力于协助包括“太阳动力”在内的创新项目,协助其创造产品和运输的创新解决方案,打造可持续的绿色生活。达索系统的解决方案可以实现完全在3D环境中构建并测试各种创新概念,不仅可节约资源,也可达到真正创新所需要达到的实验水平。

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清洁能源的传播者

Solar Impulse 2其中一名飞行员伯特兰·皮卡尔(ertrand Piccard)在发布会上的一句话让我为之一颤,在浩瀚的银河系中为什么只有地球看起来这么美丽,因为地球有生物的存在,但我们的一些行为正在破坏这份美丽。

“Solar Impulse 2希望用科技服务人类,并与中国分享经验。”伯特兰·皮卡尔说道。清洁能源对于环保、GDP、市场环境都有不同程度的提高,我们这一举动也是从行动倡导各国政府使用清洁能源解决方案。

中国在新能源的使用上是领先国家,在能源发展战略中,政府也对新能源发布多项扶持政策,未来中国新能源的发展也将持续加速。

Solar Impulse 2的赞助商们

从飞机的机身上我们可以看到来自不同地区的组织Logo,其实远不止这些有将近90个组织对Solar Impulse 2项目提供支持,他们并不局限与航空领域,来自各行各业的产品和技术也为Solar Impulse 2带来了更多新思维的融入。

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Solar Impulse 2飞行员装备

中国合作伙伴“迅达电梯”作为自动扶梯供应商有同样开发清洁能源的理念。在2011年其开始针对绿色技术进行尖端研发,让电梯更加节能环保减少投入,实现了到达同一楼层的客户可以搭乘同一部电梯。并且长期投入研发能源反馈以及太阳能等技术。

ABB的字样在飞机机身上也相当明显,ABB是电力和自动化技术领域的领导厂商,ABB的技术可以帮助电力、公共事业和工业客户提高业绩,同时降低对环境的不良影响。ABB为Solar Impulse 2项目提供了光伏逆变器解决方案。

延伸阅读

到目前为止Solar Impulse 2所有行程:

2015年3月9日: 第一站阿布扎比 (UAE) - Al Bateen Executive Airport / Muscat (Oman) - Muscat International Airport

2015年3月10日: 第二站阿曼(Oman) - Muscat International Airport / Ahmedabad (India) - Sardar Vallabhbhai Patel International Airport

2015年3月18日: 第三站印度艾哈迈达巴德- Sardar Vallabhbhai Patel International Airport  / Varanasi (India) – Varanasi International Airport

2015年3月19日: 第四站印度瓦拉那西– Varanasi International / Mandalay (Myanmar) - Mandalay International Airport

2015年3月29日: 第五站缅甸曼德勒 - Mandalay International Airport / Chongqing (China) - Chongqing Jiangbei International Airport

2015年4月21日: 第六站重庆到南京 - Chongqing Jiangbei International Airport / Nanjing (China) - Nanjing Lukou International Airport


 

原文发布时间为:2015-7-14

本文作者:王聪彬

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