“寻日器”Ⅱ的飞行方式类似于阶梯渐进式。首先,使用太阳能电池和蓄电池爬升至2000米高度,之后仅依靠太阳能便能保持平飞,此时电机可以关闭并使用太阳电池为蓄电池充电,不到2小时蓄电池充满电后飞机可以向另一个2000米高度爬升。在夏季通过这种方式飞机可以上升到6212米高度,中午时分飞机平飞可以到达4~5小时。遇到云层时,使用蓄电池电能可驱动飞机爬升到云层之上,这样就能避开恶劣天气,在气流平稳、太阳光充足的高空飞行。
“寻日器”Ⅱ飞机自2002年进行首次展示以来,已经飞行60多次,据称多于任何其他太阳能飞机的飞行次数。2009年4月,“寻日器”Ⅱ飞机在德国通用航空展上展出,荣获“E-flight”奖。 同年,还实现了太阳能有人驾驶电动力飞机首次飞越阿尔卑斯山,并创造了6214米的最大飞行高度纪录,“寻日器”Ⅱ飞机也因此获得当年的世界飞行大会(Air Games)试验类飞机最高荣誉奖。2010年6到7月,“寻日器”Ⅱ飞机进行了横跨欧洲飞行,展现了飞机的良好使用性能,标志着有人驾驶太阳能电动飞机向实用化又迈进了一步。
“寻日器”DUO是“寻日器”Ⅱ的延伸型号,是世界第一款双座有人驾驶太阳能电动飞机,2009年开始研制,2013年12月实现首飞,2014年5月首次完成载客飞行。目前“寻日器”DUO飞机正在进行一系列飞行实验,预期将实现连续飞行12小时。
“阳光动力”
“阳光动力”项目由瑞士神经学医生、探险家伯特兰?皮卡德(Bertrand Piccard)发起,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)等多家研究机构提供技术支持,是世界上第一款具有昼夜连续飞行能力的有人驾驶太阳能飞机。为了宣传节能环保,推动可再生能源的开发和利用,“阳光动力”飞机进行了多项历史性创纪录飞行,并将实现横跨美国大陆和跨大西洋、太平洋的分阶段环球飞行。
“阳光动力”项目正式命名于2003年下半年,此后伯特兰?皮卡德成立了阳光动力公司开展飞机的研制工作。2003年底环球飞行太阳能飞机的初步方案出台,“阳光动力”飞机项目正式发起,伯特兰作为项目总负责人,领导飞机研制、寻找合作伙伴、募集资金等工作。工程师、飞行员和管理专家安德烈?博尔施博格(Andre Borschberg)担任CEO,负责搭建技术团队和监督飞机制造。两人同时还是“阳光动力”飞机的试飞员和驾驶员。“阳光动力”飞机研制团队集合了欧洲众多技术资源,团队成员均为航空技术领域相关专业的专家,有着卓越的才能和合作精神,此外,还得到了100多位专家顾问和数家国际知名企业和机构的鼎力支持。
美国太阳能飞行公司 “寻日器”
“阳光动力”号飞机共有两架,分别为用于验证昼夜连续飞行技术的单座型技术验证机——“阳光动力”1号和双座型创纪录飞行飞机——“阳光动力”2号。“阳光动力”1号于2009年年中完成制造并进行首次地面高速滑跑试验;2010年实现首飞并完成了昼夜连续飞行26小时等飞行验证试验;2012年年中实现了横跨欧洲和非洲总航程6000千米的飞行;2013年中,实现分段横跨美国大陆的飞行。“阳光动力”2号于2013年完成制造,2014年6月成功首飞,继续进行一系列后续试验后,预计将于2015年开始分阶段环球飞行。
“阳光动力”1号的飞行是昼夜连续式的。锂聚合物电池作为电能存储装置,昼间飞行时将太阳能电池阵列的富余电能储存起来,夜间飞行时为电机供电。由于蓄电池存储的电能有限,还采用了电能转化成势能的方式,即白天利用富余电能推动飞机爬升到较高高度,夜间飞行时,逐步降低飞行高度,将势能转化成动能,使飞机保持空中飞行。
2004-2006年是“阳光动力”1号飞机研制的概念发展阶段,设计方案在此期间定型,最初的方案主要包括双发布局、卵形驾驶舱四发布局和一体式机身四发布局三种,经过多次调整和优化后,最终确定了一体式机身外形和布局。2007年,开始进行详细设计和原型机试制,陆续研制出了各种结构工程试验件、飞机系统设备和地面飞行模拟器,并进行了大量的试验和测试,包括结构强度检测、动力系统(电机-螺旋桨、锂-聚合物电池、控制系统、吊舱结构等)试验,以及全机振动试验等。