未來誰將可能引領(lǐng)通用飛機(jī)技術(shù)的革命性發(fā)展？在環(huán)境友好、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化方面，電動(dòng)飛機(jī)或許是最好的答案。最近十多年，各類電動(dòng)飛機(jī)研制進(jìn)展迅速，小型鋰電池電動(dòng)無人機(jī)已被廣泛使用，商品化有人鋰電池飛機(jī)正在開發(fā)中，有人太陽能電動(dòng)飛機(jī)已經(jīng)開始分階段環(huán)球飛行。本文將主要介紹取得突破性進(jìn)展的鋰電池和太陽能兩種電動(dòng)飛機(jī)。
電動(dòng)飛機(jī)是指采用電動(dòng)力系統(tǒng)、以電能作為推進(jìn)能源的飛機(jī)。由于使用電動(dòng)力系統(tǒng)代替內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力，因此該類飛機(jī)獨(dú)具很多優(yōu)點(diǎn)——其中最突出的是節(jié)能環(huán)保和高效率，電動(dòng)飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)接近零排放，是名符其實(shí)的環(huán)境友好飛機(jī)。電動(dòng)飛機(jī)還具有安全可靠（不會(huì)發(fā)生爆炸和燃料泄漏）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作和維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，此外在設(shè)計(jì)和使用中也有很多優(yōu)勢(shì)：設(shè)計(jì)上總體布局靈活，可采用最佳布局和非常規(guī)創(chuàng)新布局；使用中噪聲和振動(dòng)水平較低，乘坐舒適。一些具有超常性能的電動(dòng)飛機(jī)，還可以滿足特殊用途飛行的需求。
純電動(dòng)飛機(jī)根據(jù)其電動(dòng)力系統(tǒng)的不同，可以分為太陽能、蓄電池（目前主要是鋰離子電池）和燃料電池電動(dòng)飛機(jī)三種。每種類型的電動(dòng)飛機(jī)又可分為有人駕駛和無人駕駛兩類。目前，有人駕駛鋰電池飛機(jī)應(yīng)用較廣，主要用作私人飛機(jī)和娛樂飛行，在性能提高后也被用作飛行培訓(xùn)和商務(wù)旅行等用途。
鋰電池電動(dòng)飛機(jī)
電動(dòng)飛機(jī)真正的發(fā)展始于上世紀(jì)70年代，過去十年中，有多達(dá)20～30項(xiàng)鋰電池電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)研究和驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目試驗(yàn)成功。目前，鋰電池電動(dòng)飛機(jī)處于技術(shù)研究驗(yàn)證向商業(yè)化機(jī)型開發(fā)的過渡階段，在各類電動(dòng)飛機(jī)中，鋰電池電動(dòng)飛機(jī)有望最先取得商業(yè)成功，未來可能成為實(shí)用化電動(dòng)飛機(jī)的主流機(jī)型。
斯洛文尼亞蝙蝠飛機(jī)公司的“ 電動(dòng)金牛座”
鋰電池電動(dòng)飛機(jī)由初期簡(jiǎn)單的動(dòng)力傘或超輕型動(dòng)力滑翔機(jī)發(fā)展而來，演變成了兩座輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。使用電動(dòng)力后，飛機(jī)的飛行性能有了大幅提高，續(xù)航時(shí)間從數(shù)十分鐘提高到了2小時(shí)以上，航程增大并且速度也有所提升，基本能滿足娛樂飛行等一般使用要求。目前驗(yàn)證成功并正在開發(fā)的商品型鋰電池電動(dòng)飛機(jī)項(xiàng)目有斯洛文尼亞蝙蝠飛機(jī)公司（Pipistrel）的“電動(dòng)金牛座”（Taurus Electro）、中國昊翔電能運(yùn)動(dòng)科技公司的E-430、E-Spyder和遼寧通航研究院的“銳翔”以及空客集團(tuán)的E-Fan。
“電動(dòng)金牛座”
斯洛文尼亞蝙蝠飛機(jī)公司研制的“電動(dòng)金牛座”并列雙座電動(dòng)力滑翔機(jī)，氣動(dòng)性能優(yōu)異，滑翔比達(dá)41∶1。機(jī)體采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，裝備有可收放動(dòng)力裝置系統(tǒng)以及整機(jī)降落傘系統(tǒng)，其鋰聚合物電池布置在駕駛艙后面的動(dòng)力艙內(nèi)。飛機(jī)的基本技術(shù)數(shù)據(jù)：翼展14.97米，機(jī)長(zhǎng)7.27米，機(jī)高1.41米；最大起飛重量450千克，空重322千克；最大飛行高度2000米，在特定高度飛行時(shí)其使用成本僅為0.7美元/小時(shí)。
E-430和E-Spyder
中國昊翔依靠其母公司在世界級(jí)模型飛機(jī)和相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，聘請(qǐng)了德國和意大利專家并與斯圖加特大學(xué)展開合作，于2005年左右開始開發(fā)電動(dòng)力飛機(jī)。作為昊翔公司最具代表性的產(chǎn)品，E-430在2010年初實(shí)現(xiàn)首次載客飛行后，被稱為世界上第一款商業(yè)化生產(chǎn)的電動(dòng)飛機(jī)，從而成為開創(chuàng)電動(dòng)力飛行時(shí)代的先鋒機(jī)型之一。E-430贏得電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域的數(shù)項(xiàng)國際科技大獎(jiǎng)，例如布里特保險(xiǎn)設(shè)計(jì)博物館獎(jiǎng)和美國EAA 最佳電動(dòng)力飛機(jī)獎(jiǎng)等。
中國昊翔的E-430
E-430采用近似動(dòng)力滑翔機(jī)的外形設(shè)計(jì)，高度流線形低阻機(jī)身使飛行能耗降到最低。機(jī)頭安裝的動(dòng)力系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)和三葉復(fù)合材料螺旋槳。機(jī)翼為獨(dú)特的V形尾翼和懸臂式上單翼，翼型和機(jī)翼形狀的設(shè)計(jì)具有高氣動(dòng)性能，全機(jī)滑翔比達(dá)到25∶1。起落架為典型板簧式結(jié)構(gòu)，整機(jī)采用全復(fù)合材料，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。E-430飛機(jī)飛行不消耗燃油，因此幾乎不產(chǎn)生任何污染。螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)上僅有2個(gè)運(yùn)動(dòng)部件（軸承），因此可靠性和維修性非常好，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的螺旋槳使得飛機(jī)噪聲低、振動(dòng)輕，維修保障的工作量也很小。飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性突出，例如充電時(shí)間3小時(shí)的費(fèi)用僅為5美元。E-430飛行時(shí)間可達(dá)到1.5～3小時(shí)（根據(jù)構(gòu)型變化而不同），基本能滿足用戶的航程要求。目前，飛機(jī)已通過了德國適航認(rèn)證，為了進(jìn)一步促進(jìn)其在國際市場(chǎng)上的銷售，昊翔公司積極與美國聯(lián)邦航空局（FAA）和美國試驗(yàn)和材料協(xié)會(huì)（ASTM）合作，推動(dòng)兩者出臺(tái)電動(dòng)力輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的適航標(biāo)準(zhǔn)。
E-430飛機(jī)基本技術(shù)數(shù)據(jù)：座位數(shù)為2座，翼展13.8米，機(jī)長(zhǎng)6.98米，機(jī)高2.65米；空重171.5千克 /255千克（包括蓄電池），標(biāo)準(zhǔn)起飛重量430千克；最大平飛速度150千米/小時(shí)，巡航速度95千米/小時(shí)，滑翔比24∶1；標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航時(shí)間2小時(shí)（1個(gè)蓄電池組），最大續(xù)航時(shí)間3小時(shí)（2個(gè)蓄電池組）。
此外，昊翔公司與飛行之星公司（Flightstar）合作，開發(fā)了超輕型飛機(jī)的電動(dòng)力改型——E-Spyder單座鋰電池電動(dòng)飛機(jī)。其動(dòng)力裝置為一臺(tái)20千瓦的電機(jī)和兩個(gè)蓄電池組，代替了原來的兩沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)具有40分鐘的續(xù)航時(shí)間，于2009年7月在美國EAA進(jìn)行了展示。
“銳翔”
遼寧通用航空研究院一直以電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)為研究重點(diǎn)，約從2011年開始研制“銳翔”（RX-1E）鋰電池電動(dòng)飛機(jī)?！颁J翔”是國內(nèi)第一個(gè)正式申請(qǐng)型號(hào)合格審定的電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。2012年11月，首架樣機(jī)在珠海航展上展示，2013年原型機(jī)成功首飛。“銳翔”雙座電動(dòng)輕型飛機(jī)采用高效氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，具有良好的升阻特性，機(jī)翼設(shè)計(jì)為大展弦比上單翼，層流翼型，T形尾翼。起落架為固定前三點(diǎn)式，機(jī)體為全復(fù)合材料，采用碳纖維面板和泡沫夾芯結(jié)構(gòu)，動(dòng)力裝置為一臺(tái)SinetonA37k154稀土永磁同步電機(jī)。
飛機(jī)基本技術(shù)數(shù)據(jù)：翼展14.5米，機(jī)長(zhǎng)6.6米，最大起飛重量 480千克，最大巡航速度150千米/小時(shí)，設(shè)計(jì)航程148千米，實(shí)用升限1600米，續(xù)航時(shí)間40分鐘。
中國昊翔的E-Spyder
E-Fan
空客集團(tuán)公司（原EADS）高度重視電動(dòng)飛機(jī)和電力推進(jìn)系統(tǒng)的前沿航空技術(shù)，開展了大量創(chuàng)新研究，其中在電動(dòng)飛機(jī)和未來概念飛機(jī)研制領(lǐng)域最重要的項(xiàng)目是E-Fan鋰電池電動(dòng)飛機(jī)。
空客的E-fan
E-Fan飛機(jī)項(xiàng)目在2011年巴黎航展上發(fā)起，作為空客創(chuàng)新工廠與其他公司合作的首款四發(fā)全電動(dòng)飛機(jī)Cri-Cri的延續(xù)，空客對(duì)E-Fan項(xiàng)目總體負(fù)責(zé)，并負(fù)責(zé)管理能源的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理，其他工作由多家合作伙伴承擔(dān)。E-Fan飛機(jī)的研制創(chuàng)造了最短研發(fā)時(shí)間紀(jì)錄，其設(shè)計(jì)從2011年末開始，2012年10月完成技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)評(píng)審，2013年展示驗(yàn)證機(jī)樣機(jī)，2014年4月空客創(chuàng)新工廠展示E-Fan電動(dòng)飛機(jī)并發(fā)布E-Fan 2.0和4.0生產(chǎn)型發(fā)展計(jì)劃。2014年E-FAN首飛并參加了7月份的范堡羅航展。
E-Fan是全新概念的電動(dòng)飛機(jī)，也是第一款專門設(shè)計(jì)的電動(dòng)教練機(jī)。目前世界上幾乎所有電動(dòng)飛機(jī)均使用已有的常規(guī)動(dòng)力飛機(jī)進(jìn)行改裝，而E-Fan從一開始就專門針對(duì)電力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行氣動(dòng)力設(shè)計(jì)。E-Fan采用串列雙座中單翼布局，以及獨(dú)特的后機(jī)身兩側(cè)布置涵道風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。大展弦比機(jī)翼具有復(fù)雜外形,可獲得高氣動(dòng)性能。由于動(dòng)力裝置安裝在機(jī)身的中線附近，因此具有較好的單發(fā)飛行操縱性。能量管理系統(tǒng)能夠自動(dòng)操作全部電氣系統(tǒng)部件，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制，降低了飛行員的工作負(fù)荷，使駕駛飛機(jī)的飛行教員和學(xué)員能夠集中精力于培訓(xùn)任務(wù)。E-FAN全機(jī)采用先進(jìn)全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，另外，它的起落架系統(tǒng)也做了重要?jiǎng)?chuàng)新，能夠減少日常使用中的能量消耗。
E-Fan的續(xù)航時(shí)間為45分鐘至1小時(shí)，其鋰電池可在1小時(shí)內(nèi)完成充電，也可通過快速系統(tǒng)更換。兩座的E-Fan飛機(jī)適用于執(zhí)行基礎(chǔ)飛行訓(xùn)練、滑翔牽引以及特技飛行任務(wù)，可以完成1小時(shí)飛行訓(xùn)練或30分鐘特技飛行。E-Fan還可以大幅降低飛行員的培訓(xùn)成本，其每小時(shí)飛行成本僅為2歐元左右，而傳統(tǒng)的教練機(jī)每小時(shí)燃油成本為36～46歐元。
E-Fan的系列化發(fā)展機(jī)型E-Fan 2.0和4.0進(jìn)行了多項(xiàng)重大更改，除去發(fā)動(dòng)機(jī)的基本設(shè)計(jì)外幾乎均是全新設(shè)計(jì)。E-Fan 2.0為并列雙座教練機(jī)，采用全電動(dòng)力系統(tǒng)，使用鋰電池電源；E-Fan 4.0是2.0的加長(zhǎng)四座型飛機(jī)，采用混合動(dòng)力系統(tǒng)，增加一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)，利用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)給鋰電池組供電，從而增大續(xù)航時(shí)間。E-Fan 4.0主要面向私人飛機(jī)用戶和通航俱樂部用戶，也可用作教練機(jī)?？湛秃秃献骰锇橛?jì)劃使E-Fan 系列化飛機(jī)2017年底開始服役，屆時(shí)將成為世界第一款按照國際適航標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的全電動(dòng)飛機(jī)。
太陽能電動(dòng)飛機(jī)
太陽能電動(dòng)飛機(jī)是以太陽輻射作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，動(dòng)力裝置一般由太陽能電池組、直流電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。為了能鋪設(shè)眾多的太陽能電池來獲得足夠飛行能量，太陽能飛機(jī)的機(jī)翼面積都比較大。目前世界上最引人注目的有人太陽能電動(dòng)飛機(jī)項(xiàng)目是美國太陽能飛行公司（Solar Flight Inc.）的“尋日器（Sunseeker）”系列和瑞士的“陽光動(dòng)力（Solar Impulse）”，這兩種太陽能飛機(jī)均使用了各種先進(jìn)技術(shù)，技術(shù)水平和飛機(jī)性能都達(dá)到了新的高度。
“尋日器”Ⅱ和“尋日器”DUO
太陽能飛行公司2000年在對(duì)“尋日器”飛機(jī)改進(jìn)的基礎(chǔ)上發(fā)展出“尋日器”Ⅱ飛機(jī)?！皩と掌鳌雹虻臋C(jī)翼進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)，更改了平面形狀并增大面積以安裝更多的新一代太陽電池，此外還采用了新的高效率太陽電池連接技術(shù)。其駕駛艙的設(shè)計(jì)能夠減輕長(zhǎng)時(shí)間飛行疲勞，并配有氧氣系統(tǒng)以有利于高空飛行。其蓄電池在飛機(jī)起飛和爬升階段提供輔助動(dòng)力，電能可保證飛機(jī)飛到1000米高度。蓄電池接通后電量在15分鐘內(nèi)會(huì)被消耗光，但約90分鐘內(nèi)可再次充滿電。使用太陽能時(shí)，飛機(jī)的速度能夠達(dá)到64千米/小時(shí)，使用蓄電池時(shí)，速度高到可以進(jìn)行娛樂飛行，低到可以打開座艙蓋飛行。
“尋日器”Ⅱ的飛行方式類似于階梯漸進(jìn)式。首先，使用太陽能電池和蓄電池爬升至2000米高度，之后僅依靠太陽能便能保持平飛，此時(shí)電機(jī)可以關(guān)閉并使用太陽電池為蓄電池充電，不到2小時(shí)蓄電池充滿電后飛機(jī)可以向另一個(gè)2000米高度爬升。在夏季通過這種方式飛機(jī)可以上升到6212米高度，中午時(shí)分飛機(jī)平飛可以到達(dá)4～5小時(shí)。遇到云層時(shí)，使用蓄電池電能可驅(qū)動(dòng)飛機(jī)爬升到云層之上，這樣就能避開惡劣天氣，在氣流平穩(wěn)、太陽光充足的高空飛行。
“尋日器”Ⅱ飛機(jī)自2002年進(jìn)行首次展示以來，已經(jīng)飛行60多次，據(jù)稱多于任何其他太陽能飛機(jī)的飛行次數(shù)。2009年4月，“尋日器”Ⅱ飛機(jī)在德國通用航空展上展出，榮獲“E-flight”獎(jiǎng)。 同年，還實(shí)現(xiàn)了太陽能有人駕駛電動(dòng)力飛機(jī)首次飛越阿爾卑斯山，并創(chuàng)造了6214米的最大飛行高度紀(jì)錄，“尋日器”Ⅱ飛機(jī)也因此獲得當(dāng)年的世界飛行大會(huì)（Air Games）試驗(yàn)類飛機(jī)最高榮譽(yù)獎(jiǎng)。2010年6到7月，“尋日器”Ⅱ飛機(jī)進(jìn)行了橫跨歐洲飛行，展現(xiàn)了飛機(jī)的良好使用性能，標(biāo)志著有人駕駛太陽能電動(dòng)飛機(jī)向?qū)嵱没诌~進(jìn)了一步。
“尋日器”DUO是“尋日器”Ⅱ的延伸型號(hào)，是世界第一款雙座有人駕駛太陽能電動(dòng)飛機(jī)，2009年開始研制，2013年12月實(shí)現(xiàn)首飛，2014年5月首次完成載客飛行。目前“尋日器”DUO飛機(jī)正在進(jìn)行一系列飛行實(shí)驗(yàn)，預(yù)期將實(shí)現(xiàn)連續(xù)飛行12小時(shí)。
“陽光動(dòng)力”
“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目由瑞士神經(jīng)學(xué)醫(yī)生、探險(xiǎn)家伯特蘭?皮卡德（Bertrand Piccard）發(fā)起，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）等多家研究機(jī)構(gòu)提供技術(shù)支持，是世界上第一款具有晝夜連續(xù)飛行能力的有人駕駛太陽能飛機(jī)。為了宣傳節(jié)能環(huán)保，推動(dòng)可再生能源的開發(fā)和利用，“陽光動(dòng)力”飛機(jī)進(jìn)行了多項(xiàng)歷史性創(chuàng)紀(jì)錄飛行，并將實(shí)現(xiàn)橫跨美國大陸和跨大西洋、太平洋的分階段環(huán)球飛行。
“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目正式命名于2003年下半年，此后伯特蘭?皮卡德成立了陽光動(dòng)力公司開展飛機(jī)的研制工作。2003年底環(huán)球飛行太陽能飛機(jī)的初步方案出臺(tái)，“陽光動(dòng)力”飛機(jī)項(xiàng)目正式發(fā)起，伯特蘭作為項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，領(lǐng)導(dǎo)飛機(jī)研制、尋找合作伙伴、募集資金等工作。工程師、飛行員和管理專家安德烈?博爾施博格（Andre Borschberg）擔(dān)任CEO，負(fù)責(zé)搭建技術(shù)團(tuán)隊(duì)和監(jiān)督飛機(jī)制造。兩人同時(shí)還是“陽光動(dòng)力”飛機(jī)的試飛員和駕駛員?！瓣柟鈩?dòng)力”飛機(jī)研制團(tuán)隊(duì)集合了歐洲眾多技術(shù)資源，團(tuán)隊(duì)成員均為航空技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的專家，有著卓越的才能和合作精神，此外，還得到了100多位專家顧問和數(shù)家國際知名企業(yè)和機(jī)構(gòu)的鼎力支持。
美國太陽能飛行公司 “尋日器”
“陽光動(dòng)力”號(hào)飛機(jī)共有兩架，分別為用于驗(yàn)證晝夜連續(xù)飛行技術(shù)的單座型技術(shù)驗(yàn)證機(jī)——“陽光動(dòng)力”1號(hào)和雙座型創(chuàng)紀(jì)錄飛行飛機(jī)——“陽光動(dòng)力”2號(hào)。“陽光動(dòng)力”1號(hào)于2009年年中完成制造并進(jìn)行首次地面高速滑跑試驗(yàn)；2010年實(shí)現(xiàn)首飛并完成了晝夜連續(xù)飛行26小時(shí)等飛行驗(yàn)證試驗(yàn)；2012年年中實(shí)現(xiàn)了橫跨歐洲和非洲總航程6000千米的飛行；2013年中，實(shí)現(xiàn)分段橫跨美國大陸的飛行?！瓣柟鈩?dòng)力”2號(hào)于2013年完成制造，2014年6月成功首飛，繼續(xù)進(jìn)行一系列后續(xù)試驗(yàn)后，預(yù)計(jì)將于2015年開始分階段環(huán)球飛行。
“陽光動(dòng)力”1號(hào)的飛行是晝夜連續(xù)式的。鋰聚合物電池作為電能存儲(chǔ)裝置，晝間飛行時(shí)將太陽能電池陣列的富余電能儲(chǔ)存起來，夜間飛行時(shí)為電機(jī)供電。由于蓄電池存儲(chǔ)的電能有限，還采用了電能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能的方式，即白天利用富余電能推動(dòng)飛機(jī)爬升到較高高度，夜間飛行時(shí)，逐步降低飛行高度，將勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，使飛機(jī)保持空中飛行。
2004-2006年是“陽光動(dòng)力”1號(hào)飛機(jī)研制的概念發(fā)展階段，設(shè)計(jì)方案在此期間定型，最初的方案主要包括雙發(fā)布局、卵形駕駛艙四發(fā)布局和一體式機(jī)身四發(fā)布局三種，經(jīng)過多次調(diào)整和優(yōu)化后，最終確定了一體式機(jī)身外形和布局。2007年，開始進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和原型機(jī)試制，陸續(xù)研制出了各種結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)件、飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)備和地面飛行模擬器，并進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和測(cè)試，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)、動(dòng)力系統(tǒng)（電機(jī)-螺旋槳、鋰-聚合物電池、控制系統(tǒng)、吊艙結(jié)構(gòu)等）試驗(yàn)，以及全機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)等。
“陽光動(dòng)力”1號(hào)橫跨美國飛行
“陽光動(dòng)力”飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造面臨了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)首先研制出了一架單座型技術(shù)驗(yàn)證飛機(jī)進(jìn)行全面的技術(shù)驗(yàn)證，特別是夜間飛行技術(shù)的驗(yàn)證。飛機(jī)夜間飛行時(shí)為了避開航線上的云層區(qū)域，需要選用曲折蜿蜒的飛行路線，因此飛行方式更為復(fù)雜。2005年到2008年間，驗(yàn)證機(jī)在真實(shí)氣象狀況下進(jìn)行多次模擬飛行，用于評(píng)估其整個(gè)夜間的飛行能力?！瓣柟鈩?dòng)力”1號(hào)技術(shù)驗(yàn)證原型機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)36小時(shí)空中連續(xù)飛行，采用了非增壓座艙設(shè)計(jì)，2009年年中完成制造，2010年4月實(shí)現(xiàn)首次高高度飛行，飛機(jī)憑借蓄電池電能飛到了1200米高度，飛行時(shí)間87分鐘。同年5月，首次完全使用太陽能電池動(dòng)力飛行，飛行過程中太陽能電池還向蓄電池充電，此后，在進(jìn)行26小時(shí)連續(xù)飛行實(shí)驗(yàn)時(shí)首次實(shí)現(xiàn)晝夜太陽能循環(huán)。
“陽光動(dòng)力”1號(hào)飛機(jī)的研制和試驗(yàn)花費(fèi)了近百名專家7年的時(shí)間，期間，獲得了大量寶貴的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，從最初的概念構(gòu)想到各項(xiàng)任務(wù)的順利完成，均實(shí)現(xiàn)了巨大技術(shù)進(jìn)步。在此之后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)又開發(fā)出了雙座型“陽光動(dòng)力”2號(hào)，用于執(zhí)行超長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間飛行任務(wù)，包括橫跨美洲大陸和大西洋，以及分段環(huán)球飛行。
“陽光動(dòng)力”2號(hào)可實(shí)現(xiàn)環(huán)球飛行，其主要特點(diǎn)是尺寸加大，使用增壓座艙和更先進(jìn)的航電系統(tǒng)。2013年制造完成，計(jì)劃2015年分階段完成環(huán)球飛行。
“陽光動(dòng)力”2號(hào)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)5晝夜連續(xù)飛行，因此相對(duì)于“陽光動(dòng)力”1號(hào)進(jìn)行了大量設(shè)計(jì)變動(dòng)，機(jī)翼及動(dòng)力艙布局全面更改，起落架、駕駛艙和機(jī)身也大幅度改進(jìn)?！瓣柟鈩?dòng)力”2號(hào)全機(jī)重量2300千克，整機(jī)結(jié)構(gòu)重量效率達(dá)到普通滑翔機(jī)的十倍，并且內(nèi)部有足夠大的空間。其機(jī)身為全碳纖維復(fù)合材料加蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，所用碳纖維薄板材料密度只有普通打印紙的1/3。機(jī)翼上表面蒙皮內(nèi)封裝太陽能電池板，下表面采用高強(qiáng)度柔性蒙皮。機(jī)翼具有良好的剛度和氣動(dòng)外形，翼展72米，超過波音747大型客機(jī)。鋰電池系統(tǒng)使用高密度泡沫絕緣體包覆，安裝在四個(gè)動(dòng)力艙內(nèi)。再加上單晶硅太陽能電池，電池總重約為全機(jī)重量的四分之一。四臺(tái)電機(jī)安裝在翼下動(dòng)力艙內(nèi)，通過減速器驅(qū)動(dòng)雙葉螺旋槳。整個(gè)系統(tǒng)效率94%，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的水平。
“陽光動(dòng)力”2號(hào)的飛行速度范圍為36～140 千米/小時(shí)，與小汽車大致相當(dāng)。為了存儲(chǔ)能量，飛機(jī)在晝間爬升到8500米高度，夜間下降到1500米高度。全機(jī)24小時(shí)飛行平均功率為15馬力，與一輛摩托車相當(dāng)。駕駛艙的設(shè)計(jì)保證單人連續(xù)飛行5～6個(gè)晝夜，能夠適應(yīng)外界環(huán)境-40°C～40° C的溫度范圍。駕駛艙容積3.8立方米，可載有氧氣瓶組、降落傘、救生筏，以及一周的飲食供應(yīng)等。
研制“陽光動(dòng)力”飛機(jī)面臨極大的技術(shù)挑戰(zhàn)，許多技術(shù)難題是世界航空歷史上前所未有的。研制團(tuán)隊(duì)?wèi){借開拓創(chuàng)新、探索未知領(lǐng)域的精神，超越技術(shù)極限，獨(dú)辟蹊徑創(chuàng)造性地找到最佳解決方案，使飛機(jī)研制一步一步走向成功。
“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目歷時(shí)12年，預(yù)算9800萬美元，完成的工作包括：可行性研究、方案研究、設(shè)計(jì)和構(gòu)件制造、2架飛機(jī)（1架單座驗(yàn)證機(jī)和1架雙座創(chuàng)紀(jì)錄飛行飛機(jī)）制造等。負(fù)責(zé)和參與項(xiàng)目的共有50名工程師和技術(shù)人員，80家合作伙伴，100多家顧問和供應(yīng)商。瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院作為官方科學(xué)顧問，提供了各種研發(fā)能力極為強(qiáng)大的尖端實(shí)驗(yàn)室。此外，歐洲航天局（SEA）、達(dá)索飛機(jī)公司和國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)也提供了技術(shù)支持。由于在開發(fā)“陽光動(dòng)力”太陽能飛機(jī)方面的杰出貢獻(xiàn)，特蘭?皮卡德和安德烈?博爾施博格以及整個(gè)飛機(jī)研制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)都贏得了國際社會(huì)授予的高度榮譽(yù)。2009年，伯特蘭和安德烈被授予布倫瑞克獎(jiǎng)（Brunswick Prize），該獎(jiǎng)用于表彰對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。2010年1月，職業(yè)航空和航天記者協(xié)會(huì)授予了他們伊卡洛斯獎(jiǎng)（Icarus Award）。
期待“陽光動(dòng)力”2號(hào)完成環(huán)球飛行的創(chuàng)舉，推動(dòng)太陽能電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)達(dá)到更高的高度！
