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欧米茄研发新仪表 “阳光动力”原型机瑞士着陆

  代号为HB-SIA的“阳光动力”原型机终于在瑞士Dübendorf 机场揭开神秘面纱,并将于今年秋天展开航行,仅以太阳能为动力连续飞行36个小时。在全世界纪念人类首次登月40年之际,欧米茄再次迎接极限挑战,缔造传奇历史。

欧米茄

欧米茄与“阳光动力”——天作之合

  作为“阳光动力”的主要合作伙伴之一,欧米茄将扮演重要角色,为其提供经济支持和无与伦比的技术保障。之后,“阳光动力”飞机将启航环球之旅,仅依靠太阳能驱动实现昼夜不间断飞行。这一伟大的探险事业将协助人类在未来寻找到可持续型替代能源,并对科技及生态发展做出巨大贡献。

  欧米茄全球总裁欧科华先生表示 :“欧米茄是‘阳光动力’计划的最佳合作伙伴。当所有人都在谈论奢侈品的时候,我们应该知道,地球才是我们最珍贵的奢侈品。欧米茄要让更多的人知道自然资源的重要性,否则人类将承担破坏生态环境的风险。”

  与“阳光动力”项目的所有合作伙伴一样,欧米茄极为关注地球的有限资源。寻找具有可行性的可持续能源成为当务之急。“阳光动力”的成功将促使人们认识到,就在距离我们8光-分钟(长度单位,即光一分钟行驶的距离)之遥的地方,存在着尚未开发的巨大能源,它将降低我们对不可再生资源和化石燃料的依赖。实现地球的可持续性健康发展成为人类最崇高的追求。

欧米茄

全新揭幕的“阳光动力”原型机

欧米茄

全新揭幕的“阳光动力”原型机

  欧米茄在“阳光动力”项目中的角色

  欧米茄在工程技术领域为“阳光动力”做出了众多贡献。首先,我们从斯沃琪集团在20世纪90年代所开发的超微型汽车Swatchmobile的混合推进系统中汲取了丰富的经验。作为超越时代的发明,混合动力汽车Swatchmobile同时使用了一个热机和四个由可充电电池驱动的电机。Swatchmobile研发工程师所面临的各种挑战激励他们在推进电子学、电动机、电池管理和安全等领域中构思并实施了全新的创新解决方案。斯沃琪集团则将这一专业技术和经验传授给了“阳光动力”研发团队。

  2007年,“阳光动力”团队和欧米茄宣布开发一套性能模拟和测试系统(测试台)。这套电子机械系统使得“阳光动力”团队得以在概念阶段(飞机生产之前)对所有电力系统进行模拟和测试。测试结果将决定在正常条件下以及在零下40°C到55°C之间的温度条件下太阳能电池可向发动机传送的有效能量及发动机性能,同时还可以测量蓄电池容量以及飞机控制系统性能。

  欧米茄仪表——“阳光动力”成功着陆的得力助手

  “阳光动力”项目还将借力于“欧米茄仪表”(OMEGA Instrument)。这是一种易于辨读的仪器,可显示重要参数,协助飞行员着陆。这个仪表由瑞士首名宇航员克劳德·尼科尔(Claude Nicollier)发明。尼科尔教授还是斯沃琪集团董事会成员。也就是说,他已经是“这个大家庭的一员”

  北京奥运会期间,阳光动力”项目的两位创始人和飞行员伯特兰·皮卡德和安德烈·保施伯格站在欧米茄尊贵展厅的“阳光动力”太阳能飞机大比例模型前展示欧米茄全新腕表。

欧米茄

  “阳光动力”,探险继续。在模拟飞行之后,原型机的建造已几近完成。原型机和最终的“阳光动力”飞机的尺寸与重量极不相称,这因此决定了它们将在人类未知的飞行领域内进行探索。原型机翼展达63米,重量仅为1700千克。与此相比,空客A340客机拥有同样的翼展,但重量确是其300倍!

  “阳光动力”独有的构造使得欧米茄为其研发了一个全新的飞行仪表,这一仪表的诞生源自克劳德?尼科里埃尔(Claude Nicollier)的一个想法。他不仅因其从事的航天事业而载入史册,而且是斯沃琪集团董事会的成员之一。克劳德?尼科里埃尔 – 瑞士飞行传奇人物

  克劳德?尼科里埃尔在瑞士航天领域中是一个极富传奇色彩的名字。他是唯一一个瑞士宇航员,并参与了美国的四次航天飞机任务。他是军用和商用飞机的驾驶员,经历了所有类型的飞行任务,他相信,诸如“阳光动力”的飞行面临着与众不同的全新挑战。

  与众不同的航空挑战:庞大而轻量的飞机

  举例而言,一架拥有极重引擎的标准大型飞机在接近跑道和最终着陆阶段就如同一个风向标:它穿过空气,垂直舵保持飞机沿飞行方向的纵向(机身)平衡。

  另一方面,由于翼展巨大,而机身相对较短,“阳光动力”横向(一边到另一边)和机身方向的稳定性因此较低。它的飞行方向与机身方向有着极大的不同。此外,当飞行以55公里/小时的低速度接近地面时,侧风对飞机的影响很大。

  模拟飞行的意义

  用飞行模拟器进行的大量接近跑道和着陆试验表明,在预期着陆的跑道之上,很难快速决定飞行方向。模拟器还清楚表明了控制飞机角度和将偏移度保持在一个低值(特别是低于5度)的重要性。

  因此,在接近跑道和着陆的关键阶段,有必要寻求一个办法为驾驶员即时提供这一信息,并避免过度加重其工作量。飞机的飞行方向会与其纵轴方向产生偏离,这一问题在飞行的某些阶段(如上升、巡航或下降)并不重要,而在飞机接近地面时便显得尤为关键。特别是如果驾驶员的判断出现错误,结果便是飞机会降落在跑道边缘或跑道之外,这存在着潜在的危险性,因此这一问题是极为重要的。

  关于飞机向右或向左的偏离,即所谓倾斜角:当飞机朝左(右)倾斜以向左(右)转弯时,飞机机翼的倾斜和飞行角度之间都存在一个关联。任何一个和“阳光动力”同样大小的飞机或滑翔机在一次侧面倾斜操纵的开始阶段,飞行表现都更为复杂。所谓 “反向偏航”将会暂时使得飞机机头朝向与机翼倾斜方向相反的方向。就“阳光动力”来说,可通过启动较低机翼一侧的制动,来部分抵消这一副作用,然而却无法完全抵消。这正是需要增强警戒以保持适度的倾斜角的原因之一。如果着陆角度太大,就会存在着陆时翼尖触地的风险。

  创新解决方案:欧米茄仪表

  在“阳光动力”模拟飞行测试中,整个团队特别是克劳德?尼科里埃尔本人考虑了这些因素。正如原本文件所展示的,尼科里埃尔设计了一个由光条组成的仪表,它可以通过光条的一个水平刻度指示真航向(飞行路径)或横向偏移,通过两个垂直刻度指示机翼的角度。

  光条显示十分精准,可立即作出反应,并易于驾驶员读取以及轻易作出必要调整。

  虽然欧米茄仪表极其易于驾驶员使用和读取,但是在驾驶员将精力放在其它任务上或疲惫时,他有可能无法注意到光条。这样,只要超过正常值,警报装置就会响起。这一警报装置既可听到又可感知到。它不仅会发出声响,而且会在驾驶员的飞行服的袖管中震动。例如,如果机翼向右侧倾斜太多,右侧的袖管就会震动,以提示驾驶员必须将机翼的倾斜向左侧调整。

  欧米茄仪表的电子装置放置在一个铝盒内,铝盒可以保护电子装置免受“阳光动力”雷达应答器等带来的外界干扰。

  欧米茄仪表经历并通过了大量的检测,包括撞击、震动、气候、静电释放(ESD)和电磁兼容(EMC)。线路系统由特氟龙所保护。

  未来所有长途空中旅行由此获益

  由克劳德?尼科里埃尔设计的这一仪表的制造由欧米茄的专家们所负责。现在已经顺利进展到测试阶段的欧米茄仪表,是“阳光动力”项目所诞生的诸多新发明之一,它存在无限潜力,将令未来所有的长途空中飞行由此获益。