太阳能飞机是以太阳能为动力飞行的飞机。世界上第一架太阳能飞机是由美国航空工程师麦克里迪设计的。
麦克里迪设计了“飘忽企鹅”号人力飞机,在机翼上安装了16000块光电池。光电池又叫太阳能电池,它是一种夹有光敏层的硅片,可见光通过硅片时,光粒子与光敏层的化学物质作用,释放出电子,产生的电流经过导线传递给发动机,发动机带动螺旋桨转动,使飞机飞行。
1980年8月,“飘忽企鹅”号由女飞行员珍尼丝·布朗驾驶,飞行了3.2公里,14分32秒。在初次飞行中,飞行的高度仅为30米,虽然在这一高度上不能保证获得足够的阳光,但初次飞行的成功,证明了麦克里迪的设计思想的可行性。
随后,麦克里迪决定进一步改进他的太阳能飞机,他得到了著名的杜邦公司的赞助。杜邦公司为他提供了一系列航空和宇航用的新型材料——工程塑料,以及经费、工程师和摄影组等。
1980年12月,新设计的“太阳挑战者”号太阳能飞机试飞成功。它的主翼和尾翼上装有16128块太阳能电池,飞机全长9.1米,翼展14.3米,机体重量仅为90公斤。在8小时的时间里,飞机飞行了370公里,高度达到4360米。即使在云彩遮住阳光的时候,飞机下降的速度也仅有30米/分,能确保飞行安全。
“太阳挑战者”号太阳能飞机几乎是一架全塑飞机。首先,在机翼的主支撑结构,以及操纵、着陆装置等部位,使用了强度是钢铁5倍的聚芳族纤维,在整个机体的增强部位,也都使用了这种材料。其次,在机休和机翼的蒙皮上采用了聚脂薄膜。最后,在主翼的夹层结构中,还使用了聚芳纤维纸蜂窝。此外,用得较多的材料是具有优异耐气候性和不易变色的丙烯酸薄膜和氟塑料薄膜。正是由于采用了这些性能优异的工程塑料,“太阳挑战者”号才既牢固又轻便,成功地完成了飞行。
他们决定于1981年让,“太阳挑战者”号进行飞越英吉利海峡的飞行。飞行员是28岁的普达塞克,他既进行过滑翔机的飞行,又驾驶过喷气式飞机,经验十分丰富。1981年6月,太阳能飞机由一艘航空母舰运往法国。7月7日,晴空万里,太阳能飞机准备起程。普达塞克依次接通5组太阳能电池,开始驾驶“太阳挑战者”号滑跑起飞,经过7次试飞,飞机终于离开地面,以大约每分钟70米的速度迅速上升,几分钟后达到600米的高度,然后昂首飞向英吉利海峡。
普达塞克稳稳地爬升,同时不断调整航向和转动可调螺旋桨,以便进入最佳飞行状态。但在行途中仍旧发生了小意外由于满载新闻记者和摄影师的飞机追踪太阳挑战的省号,但那强烈的尾流足以令轻盈的“太阳挑战者”号剧烈地俯仰,扭摆起来。还好法国空中交通管制部门及时解围,才把热心的采访者打发走,及时解决了可能造成的灭顶之定。
此后,普达塞克耐心地斜飞Z字航线,避开云朵,捕捉更多的阳光。不久,英国的多佛尔海滩终于映入眼帘,太阳能飞机飞临英国领空。在连续飞行5.5小时、行程260公里以后,“太阳挑战者”号终于安全降落在蒙斯顿皇家空军基地。
这次具有历史意义的飞行,标志着太阳能作为一种崭新的能源进入了人类航空领域。