本文认为当前的知识和最新进展太阳能飞机的发展。
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一个重要发展领域的太阳能飞机飞行发生在西风空客飞机的飞行测试完成,它在空中的停留了一个星期,确保互联网给人们提供。
太阳能航空的历史
在1970年代燃料危机,通过光伏太阳能电池板被人类作为替代能源。太阳能飞机最近激起了公众的好奇心和航空业由于他们使用作为一个环保的选择。
日出,世界上第一个太阳能飞机,花了1974年的天空。太阳能飞机自那时以来已走过了漫长的道路。太阳能飞机,而不是普通的飞机,捕获太阳辐照度和将其转换为电能使用太阳能光伏板。
偏好传统太阳能飞机的飞机
由于取之不尽用之不竭的太阳能发电,太阳能飞机重大潜力高空长航时(HALE)任务。太阳能飞机可以飞接近构造空间;即略高于大气飞行区域但低于航天器飞行区域(约20 - 100公里)。
他们可以巡航永远多待一段时间,甚至几年,根据飞机系统的耐久性和阳光的情况下,一些传统的飞机不能达到由于其操作的局限性。另一个主要优势是大量减少排放,几乎减少了80%的碳排放比传统的飞机。
工作机制
主要思想是用太阳能电池覆盖一定区域的飞机,机翼和尾部。当暴露于太阳的光线,光伏电池板转换成电能。产生的能量是由太阳电池板的方向等因素,和阳光的强度。
与一个可配置的微处理器处理输电电路输出。电力监管和传导机制保证最大能量输出的太阳能电池板。电力主要是用于推动飞机和车载电子产品。多余的能量是用来充电的电池使用在缺乏阳光。
空客-西风S |太阳能电动无人机
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太阳能飞机的发展
光伏电池,聚光太阳能发电(CSP)和太阳热能收集器的加热和冷却(自燃)三个主要技术用于太阳能的应用程序。光伏发电技术被广泛认为是一种利用太阳能光伏板制成的太阳能电池将太阳能转换成数组电子流。这项技术最初的实际应用是激励通信卫星和宇宙飞船。
太阳能电池的发展模式在上个世纪已经由补充能源存储需求和便携式电子设备。具有增强的能量密度的电池400 - 600 W h /公斤和500多个周期标准质量现在可以使用充电率由于技术改进。
太阳能创建了燃料电池发电在静止的系统中,如有其他竞争对手的技术方法。目前研究和开发的努力集中在建立可靠,廉租、高性能燃料电池车辆应用程序的网络元素。
技术正在迅速发展,加强和扩大太阳能航空的适用性。有机光电和量子点在这方面是必不可少的。有机光电(口服脊髓灰质炎疫苗)是由有机材料多种多样,适应性强,提供无限的机会来改善各种特性。欧洲杯足球竞彩有机分子是廉价的;他们有一个优秀的光吸收能力,使涂层薄如几百海里用于这一目的。
量子点有潜力提高太阳能电池转换效率至少在两个方面:通过扩大能源缺口的太阳能电池板收集更多的阳光光谱区域,生产更多的电压从一个太阳粒子。太阳能电池基于量子点可能超过65%的太阳的能量转换成电能,效率增加了近两倍。
纳米材料欧洲杯足球竞彩在这方面也被认为是至关重要的。纳米材料欧洲杯足球竞彩如纳米线和纳米粒子提供小说潜在的太阳能设备。欧洲杯猜球平台纳米meter-sized对象单位体积有很高的表面区域,允许很大的界面区域的形成。
最新消息
西风,空客照片voltaic-powered无人机(UAV),是用来传输无线宽带在亚利桑那州在飞行测试。空中客车公司正在评估“高空平台站”(也许不久)在英国无人机在18天的旅程在同温层,地球表面上方76100英尺的高空。
成功的测试可能为一个中队的西风飞机带5 g和6 g移动宽带世界上最遥远的地方,或提供一个快速传播增加严重人口稠密地区的重大事件。利用这一点,韩国政府还批准类似的太阳能无人机。
未来的挑战和观点
太阳能有潜力成为一个潜在的无碳电力行业的一个重要组件在航空航天。太阳能脉冲程序显示野心创建一个新的太阳能飞机能做的一些活动通常由卫星。
然而,科学发展和创新需要克服当前系统的低效率和昂贵的成本。记住,一个太阳能电池板的生成与温度和湿度波动,最大功率点跟踪器翻译(MPPT)通常需要最大限度地利用太阳能日晒。
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大多数能量转换系统可能会失去一些能量;例如,太阳能飞机的整体能源利用率仅为11%,这意味着大约89%的太阳辐照度都被浪费了。所有当前的研究重点是提高能源生产和降低损耗通过有效的制造太阳能电池。
上升气流是一个重要的环境资源,正在研究。太阳能飞机可以达到非常高的同时消耗很少的能量遵循一个上升气流。节约能源,太阳能飞机遥控飞行和由来已久达到相当的高度,追求一个上升气流。
简而言之,自1974年首次太阳能空气飞行,太阳能航空工业正在开发,以满足成本和能源需求的气动效率最大化的同时有效地执行任务。光伏飞机飞长时间在高海拔地区,但与相对有限的应用程序,比如一个小翼装载货物。子系统,如能源、空气动力学、推进系统和控制机制应该经过彻底的研究,改善其性能和扩大应用范围。
进一步的阅读
贾姆希,w . et al ., 2021。热膨胀优化太阳能飞机使用切双曲混合型nanofluid:太阳热能的应用程序。《材料研究和技术,欧洲杯足球竞彩985 - 1006页。14 (1)。可以在:https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.06.031
Loughran, J。,2021年。太阳能飞机飞近3周没有着陆。(在线)
可以在:https://eandt.theiet.org/content/欧洲杯猜球平台articles/2021/10/solar-powered-aircraft-flown-for-nearly-three-weeks-without-landing/
(2022年1月5日通过)。
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吴,M。施,Z。肖,t & Ang, H。,2021年。翼尖连接对能源和飞行耐力的影响太阳能飞机的性能。航空航天科学技术欧洲杯线上买球108卷。106404年。可以在:https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106404
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