太陽能飛機發展現狀

　　太陽能飛機以太陽能為能源，對環境無污染，使用靈活，成本低，目前出世的太陽能飛機已有英國的墨卡托、美國的太陽神、和SoLong以及陽光動力1號和陽光動力2號等。以下是太陽能飛機發展現狀。

　　太陽能飛機大多採用比較傳統的上單翼布局，平直機翼，無後掠角，翼展達到七十多米。太陽能飛機為了提高氣動效率，大多採用大展弦比機翼，尤其像陽光動力二號這樣進行環球航行的飛機，展弦比都在30左右。太陽能飛機一般安裝多台直流電動機驅動的螺旋槳，使用上單翼布局可以使發動機的安裝位置較高，槳葉不至於在起降時刮碰地面而造成損壞。飛機使用的發動機總功率並不是很大，因此飛機不得不做的儘量輕薄，看起來很大的飛機其實只有兩三噸，僅僅相當於一輛家用小汽車。

　　太陽能飛機以直流無刷電動機驅動螺旋槳提供動力，這種推動方式廣泛應用於低速飛機。太陽能飛機多採用分布式推進系統，並以直驅方式為主，只在小型太陽能飛機上採用減速驅動方式以提高螺旋槳效率。永磁直流無刷電機效率高，可動部件少，在太陽能飛機上得到了廣泛的應用。長航時太陽能飛機多採用定矩螺旋槳，以減少可動部件。無刷電機的缺點是控制複雜，造價昂貴，在不同的飛行狀態下，定矩螺旋槳和電機的匹配困難，降低了系統的效率。

　　太陽能飛機由於是靠功率相當有限的電動機提供動力，飛機的氣動外形多較為傳統，飛機的飛行速度不會太快，一般不會超過150km/h。有限的動力使飛機本身不能搭載過多的設備，目前最大的太陽能飛機陽光動力二號也僅有2300kg，這樣簡陋的環境使得飛行員在高空長航時的飛行相當艱苦。 飛機的結構強度比較低，機翼翼載荷也比較小，飛機極易受到氣流的影響，航行時是比較危險的。如陽光動力二號為了減重，駕駛艙並未像民航飛機那樣配備了增壓和空調系統，所以當飛機達到8000米最大巡航高度的時候，艙內的環境會變得相當不舒適。還好有了超強絕熱材料和特殊的飛行服保護，飛行員感受到的不會是從零上40℃到零下40℃的冰火兩重天。每天的供給將是2.4千克食物、2.5升水和1升運動飲料。 這五天五夜裡，飛行員的吃喝拉撒睡將都會在飛行座椅上完成。座椅不但集成了廁所，下面還有降落傘和救生筏以供不時之需。每隔幾小時，飛行員將會被允許打一個十幾分鐘的盹。還好，座椅會有充氣墊讓飛行員完全展開雙腿。民航飛行員藉助自動駕駛儀可以放心地在飛行過程中休息，但是「陽光動力」2號這樣的飛機翼載太低，於是對氣流特別敏感，一不小心就會失控。所以即便有特別開發的自動駕駛儀和地面控制中心的實時監控，飛行員還是會在飛機姿態變化超過5°的時候被裝在手腕上的振動器喚醒。

　　機體材料和前期投入也是一個相當大的問題。由於要用儘可能少的能源飛更遠的距離，整架飛機的空氣動力學布局採取了有著超高升阻比的滑翔機外形。細長的機翼給結構和材料提出了嚴苛的要求。最終，機翼里布置了碳纖維肋條，外表的蒙皮則採用了一種全新開發的樹脂薄膜材料，厚度僅有17微米。除了機翼肋骨，機身的大部分骨架和硬質外殼也都採用了碳纖維材料，某些碳纖維板材每平方米的重量僅有25克，是普通列印紙的三分之一。這就使得飛機的造價相當高，陽光動力二號的造價竟然達到了1.6億美元，遠遠超過美軍四代戰鬥機F-35的價格。 太陽能飛機都使用單晶矽太陽能電池板來提供電力，這些太陽能電池板都鋪設在飛機的機翼上表面。這些太陽能電池板加大了機身的重量，使得整個機翼的翼型發生很大變化，氣動效率也隨之降低。另外，太陽能電池板與機翼的貼合併不足夠緊湊，使得機翼不夠光滑，整個機翼上表面可能會出現亂流，進一步加大了飛行時的阻力。