太陽能飛機 (Solar Aircrafts) 、 ç‡ƒæ–™é›»æ± é£›æ©Ÿ (Fuel Cell Aircrafts)

1. 太陽能飛機 (Solar Aircrafts)、燃料電池飛機(Fuel Cell Aircrafts) • 主要參考資料： • 電動飛機(Electric Aircraft) • http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_aircraft • http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%8B%95%E9%A3%9B%E6%A9%9F • 太陽能飛機 • http://www.twwiki.com/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E9%A3%9B%E6%A9%9F • 為什麼 Google 與 Facebook 同時愛上了無人飛機？ | T客邦 • http://www.techbang.com/posts/17813-why-google-and-facebook-while-falling-in-love-with-a-drone

2. 電動飛機(Electric Aircraft) • 電動飛機是以電動機驅動的航空器，電力來源來自燃料電池、太陽電池 、超大電容(雙電層電容器)、無線能量傳輸或電池。 • 現今的電動飛機有載人的，也有無人的。

3. 太陽能飛機(Solar Aircraft) • 太陽能飛機，以太陽輻射作為推進能源的飛機。 • 太陽能飛機的動力裝置由太陽能電池組、直流電動機、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。 • 由於太陽輻射的能量密度小，為了獲得足夠的能量，飛機上應有較大的攝取陽光的表面積，以便鋪設太陽電池，因此太陽能飛機的機翼面積較大。 http://www.twwiki.com/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E9%A3%9B%E6%A9%9F

4. 太陽能飛機 - 簡介 • 以太陽輻射作為推進能源的飛機。在飛機上鋪設太陽能電池板，將光能轉換為電能，驅動飛機飛行。 • 太陽能飛機採用了傳統「氣動布局」(飛機外部總體形態佈局與位置安排)，這些布局已有成熟的分析方法，技術風險低，也有飛機採用新的氣動布局。 • 為了提高氣動效率，大多採用大「展弦比」(寬高比，也就是翼展和翼弦長（氣流過機翼通過的長度）的比值)機翼，尤其是高空長航時太陽能無人機，展弦比都在30左右。

5. 多數太陽能飛機採用的為轉化效率15%~20%的單晶矽太陽電池，部分採用了多晶矽太陽電池。多數太陽能飛機採用的為轉化效率15%~20%的單晶矽太陽電池，部分採用了多晶矽太陽電池。 • 儲能器多為能量密度150Wh/kg左右的鋰電池，部分太陽能飛機採用了爬高方式儲能或能量密度450~600Wh/kg的可再生燃料電池儲能。 • 為降低全機重量，能源系統多集成於機體結構中，為提高系統可靠性，太陽能飛機多採用分散式推進系統，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。

6. 太陽能飛機 - 發展太陽挑戰者號(Solar Challenger) • 美國在1980年代初研製出「太陽挑戰者」號單座太陽能飛機。飛機翼展14.3米，翼載荷為60帕(6公斤力/m2)，飛機空重90公斤，機翼和水平尾翼上表面共有16128片矽太陽電池，在理想陽光照射下能輸出3000瓦以上的功率，推動2.7馬力發動機。 • 1981年7月7日，第一架以太陽能為動力的飛機飛過英吉利海峽。 • 這架210磅重的「太陽挑戰者」號從巴黎西北部25英里遠的科邁伊森-維克辛起飛，以平均每小時30英里的速度、1.1萬英尺的飛行高度，完成了全長165英里的旅行，最後在英國東南海岸的曼斯頓皇家空軍基地著陸。

7. 太陽挑戰者號(Solar Challenger) • 這架飛機試圖幾次飛過海峽都未成功，此次藉助極好的夏日陽光終於達到目的。飛機著陸時受到了30人的迎接。

8. 「太陽脈動」(Solar Impulse) • 2007年11月5日，在瑞士杜本多夫舉行的新聞發布會上，展出了「太陽脈動」(Solar Impulse)太陽能飛機樣機。 • 科研人員歷時4年製成了這架太陽能飛機。 • 瑞士探險家貝特朗·皮卡爾2003年提出太陽能飛機環球飛行構想，計劃駕駛太陽能飛機，經過5次起降實現環球晝夜飛行，這一計劃被命名為「太陽脈動」。 • 環球飛行預計在2011年開始，這將是太陽能飛機歷史上首次載人作晝夜、長距離飛行。

9. 「太陽脈動」(Solar Impulse) • 重量：約2噸 • 翼展：80米，超過空客A380的翼展 • 時速：70公里/小時 • 飛行高度：可達1萬至2萬米。 • 發動機：機翼上配備4部螺旋槳發動機 • 太陽能鋰電池：超薄型、可抵禦零下60℃低溫和80℃的高溫。 • 太陽能板面積：240平方米，能儲存足夠的太陽能，讓飛機在黑夜中靠鋰電池驅動螺旋槳 。

10. 「太陽脈動」(Solar Impulse) • 2006–09: First prototype (HB-SIA) • 2009: First flight of prototype • 2009–11: Manned test flights with prototype • 2011–12: Further test flights through Europe and North Africa in 7 legs • 2011–13: Construction of second prototype (HB-SIB) • 2013: Continental flight across United States (Mission Across America) • 2014: Unveiling of HB-SIB • (Future) 2014: Start of flight testing in HB-SIB • (Future) 2015: Attempt world tour in several stages http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Impulse

11. 「太陽脈動」(Solar Impulse)

13. http://www.youtube.com/watch?v=azXbqnTqwFA&list=PL-tY-9eGABwyKI9RPTutlGIRm3eKugUyChttp://www.youtube.com/watch?v=azXbqnTqwFA&list=PL-tY-9eGABwyKI9RPTutlGIRm3eKugUyC

14. 為什麼 Google 與 Facebook 同時愛上了無人飛機？ • 在把足夠多的網友納入到自己的網路版圖上之後，Google 和 Facebook 開始將競爭延伸到太空領域。 • 繼Facebook 出價 2000 萬美元收購位於英國的無人機製造公司 Ascenta 後，Google 在也宣布了對一家同類公司 Titan Aerospace 的收購。 • 根據LinkedIn頁面上的訊息，Titan Aerospace創立於2012年，是一家位於美國新墨西哥州製造太陽能動力無人機的創業公司。 • 它的首款產品 Solara 50 的機翼長達50米，上面佈滿了太陽能電池。在攜帶少量負載的情況下，其有能力飛行到平流層。

16. 在用途上，Solara 50不但可以從空中向地面的居民提供網路連接服務、還能拍攝一些地球影像。 • 此外像邊界巡航、監控臭氧層變化這樣的任務它一樣能勝任。 • 和普通的人造衛星相比，Solara 50的優勢在於其可以升級和重複使用，其運營和使用的成本自然也就相對低廉。 • 在 Titan Aerospace 加入 Google 後，它將和Google的「Project Loon」團隊配合如何為網路不便地區居民提供網絡服務，而這也是 Facebook 收購 Ascenta 的主要目的之一。

17. 此外，由於Google 旗下還有衛星地圖、風力發電這樣的項目，而Solara 50又具備高空飛行和影像拍攝能力，所以Titan Aerospace團隊也可能會參與到Google地圖和Makani風力發電項目中。 • 太陽能動力的無人機項目之所以突然成為Google和Facebook爭奪的目標，除了它們能滿足Google和Facebook向偏遠地區提供網路服務的要求外， • 另外的因素就是由於背後的相關技術已經比較成熟了。 • 所以，雖然目前仍然存在一些問題有待解決，比如鋰電池的充、放電次數是有極限的，但相關技術的確可以進行商業運營。

18. 對於Google和Facebook來說，誰能優先為偏遠地區居民提供可用的網路服務，誰也就佔據了贏取了下一個10億用戶的先機。對於這兩家把覆蓋用戶數看得無比重要的「廣告公司」來說，這和他們未來的發展空間息息相關。對於Google和Facebook來說，誰能優先為偏遠地區居民提供可用的網路服務，誰也就佔據了贏取了下一個10億用戶的先機。對於這兩家把覆蓋用戶數看得無比重要的「廣告公司」來說，這和他們未來的發展空間息息相關。

19. http://www.youtube.com/watch?v=XmN13LnBk3c

20. http://www.youtube.com/watch?v=Q7Z_-nfVUS4

21. 蓄電池電動飛機鋰電池飛機Cri-Cri • 2010年9月2日，歐洲航宇集團公司（EADS公司）全電飛機Cri-Cri在巴黎Le Bourget機場正式進行首飛。 • 這架四引擎的特技飛行飛機由EADS創新工廠、Aero Composites Saintonge公司和綠色Cri-Cri協會聯合開發。 • 飛機在首飛中進行了7分鐘的不間斷飛行。 • Cri-Cri是單座型飛機，基於Cri-Cri自製飛機研製，採用了複合材料，以降低自身重量，並彌補因安裝鋰電池而增加的重量。 • Cri-Cri動力來自於由4台無刷電機驅動的反向旋轉螺旋槳，無二氧化碳排放，能夠以110 km/h的速度巡航30分鐘，以248 km/h 的速度進行15分鐘的特技飛行，爬升速度5.3 m/s。 http://baike.baidu.com/view/3708982.htm#3_2

22. http://baike.baidu.com/picture/3708982/3708982/2014585/5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22?fr=lemma&ct=cover#aid=2014585&pic=5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22http://baike.baidu.com/picture/3708982/3708982/2014585/5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22?fr=lemma&ct=cover#aid=2014585&pic=5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22

23. http://baike.baidu.com/picture/3708982/3708982/2014585/5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22?fr=lemma&ct=cover#aid=2014585&pic=3bf33a87e950352ae43d2da05343fbf2b2118b3dhttp://baike.baidu.com/picture/3708982/3708982/2014585/5bafa40f4bfbfbed1f2a3cd778f0f736afc31f22?fr=lemma&ct=cover#aid=2014585&pic=3bf33a87e950352ae43d2da05343fbf2b2118b3d

24. 中國首架自主産權電動飛機發佈 靠蓄電池為能源 (2013-09-24) • 中國首架自主知識産權電動飛機—RX1E銳翔雙座電動輕型飛機20日在第二屆瀋陽法庫國際飛行大會上舉行了新品發佈儀式。這款綠色環保、運行成本低的新能源飛機，未來應用前景廣闊。 • RX1E銳翔雙座電動輕型飛機最大巡航速度可達150公里每小時，最高升空距離3000米，最大起飛重量為480公斤，可滿足兩個人乘坐。飛機起飛距離290米，著陸滑翔距離為560米。 • RX1E改變了輕型飛機以航空燃油或者汽油為燃料的慣例，而以蓄電池為能源，每充1.5個小時的電，就能上天飛行40分鐘。難得的是，RX1E每次充電僅耗電10度，折合電費5元左右，運行成本十分低廉。 • 在法庫飛行大會上，RX1E剛剛完成新品發佈，就上天進行了特技表演，起飛、拉升、攀高、俯衝、旋轉，種種高難度動作贏得觀眾陣陣掌聲。 http://big5.cntv.cn/gate/big5/blog.cntv.cn/30704729-4515097.html

25. 中國工程院院士、瀋陽航空航天大學校長楊鳳田表示，RX1E緊跟國際新能源飛機發展潮流，可發揮娛樂、教學、工農業生産、航拍等用途，尤其可以利用其振動小的特點，實施高精度航測的特殊功能。中國工程院院士、瀋陽航空航天大學校長楊鳳田表示，RX1E緊跟國際新能源飛機發展潮流，可發揮娛樂、教學、工農業生産、航拍等用途，尤其可以利用其振動小的特點，實施高精度航測的特殊功能。 http://big5.cntv.cn/gate/big5/blog.cntv.cn/30704729-4515097.html

26. 燃料電池飛機 • 燃料電池為動力的無人飛行器（UAV）。在2007年，一個Horizon燃料電池的小型無人機，創下無人機飛行距離的記錄。 • 軍事上特別感興趣這種應用，原因是它是低噪音，低散熱，可以飛到高海拔。 2009年，美國海軍研究實驗室（NRL）的離子虎（Ion Tiger）利用氫為動力的燃料電池，飛行了23小時17分鐘。 • 波音公司正在完成試驗的幽靈之眼（Phantom Eye），具有高空長航時（HALE），可用于飛行在 20,000 m（65,000 ft） 並有多達4天的時間進行研究和監測。

27. http://www.horizonfuelcell.com/#!copy-of-aerospace-solutions/ccm4http://www.horizonfuelcell.com/#!copy-of-aerospace-solutions/ccm4

28. Bluebird Unveils 10 hours endurance civilian UAV, powered by Horizon (January 2014) • A cooperation between Israel and Singapore has resulted in a breakthrough in powering unmanned air systems. “This will change the world of UAVs and opens many new paths for using them in many applications” an Israeli source said. • BlueBird Aero Systems has unveiled its WanderB – a Horizon fuel cell-powered, mini unmanned air vehicle capable of flying for more than 10h. • The Israeli company completed the "maturing phase" of the new UAV in 2013, with the project having been supported by the Singapore-Israel Industrial Research and Development Foundation for civil applications.

29. Automatically launched, the WanderB is designed to carry payloads of up to 1.5kg (3.3lb), including an intelligence, surveillance and reconnaissance-optimised BlueBird electro-optical/infrared and laser sensor suite. • BlueBird president Ronen Nadir says customers are already negotiating the purchase of the fuel cell-powered UAV. • "Due to its long endurance, it will reduce dramatically the operational cost and increase system effectiveness," he says

30. http://i-hls.com/2014/01/a-world-breakthrough-in-uav-propulsion/http://i-hls.com/2014/01/a-world-breakthrough-in-uav-propulsion/

33. 燃料電池也被用來提供飛機的輔助動力，以取代化石燃料發電機，和以前用於啟動發動機和飛機上電器的電力需求。燃料電池也被用來提供飛機的輔助動力，以取代化石燃料發電機，和以前用於啟動發動機和飛機上電器的電力需求。 • 燃料電池可以幫助飛機減少二氧化碳CO2和其他污染物的排放和噪音。

34. 波音Fuel Cell Demonstrator • 2008年2月， 波音公司的研究人員和在歐洲產業合作夥伴進行的飛行試驗，試飛了由燃料電池和輕型電池供電的載人飛機。 • 這架所謂燃料電池演示者（Fuel Cell Demonstrator）飛機，使用了質子交換膜（PEM）的燃料電池/鋰離子電池的混合動力系統的電動馬達，電動馬達被耦合到常規的螺旋槳。

35. 由氫燃料電池驅動的Fuel Cell Demonstrator波音飛機

36. http://www.youtube.com/watch?v=XzeCQblYHic

37. http://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2008/may/ts_sf04.pdfhttp://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2008/may/ts_sf04.pdf

38. Boeing makes history with flights ofFuel Cell Demonstrator Airplane • A two-seat Dimona airplane, built by Diamond Aircraft Industries of Austria, was used as the airframe. • With a 53.5-foot (16.3-meter) wingspan, it was modified by BR&TE to include a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell/lithium-ion battery hybrid system to power an electric motor coupled to a conventional propeller. • During the flights, which took place at the airfield in Ocana, Spain, pilot Cecilio Barberan climbed to an altitude of 3,300 feet (1,000 meters) above sea level using a combination of battery power and power generated by hydrogen fuel cells. http://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2008/may/ts_sf04.pdf

39. Then, after reaching the cruise altitude and disconnecting the batteries, Barberan maintained level flight at a speed of about 60 miles per hour (100 kilometers per hour) for 20 minutes on fuel-cell-generated power alone. http://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2008/may/ts_sf04.pdf

40. http://www.airbus.com/innovation/eco-efficiency/design/fuel-cells/http://www.airbus.com/innovation/eco-efficiency/design/fuel-cells/

41. Cleaner electricity through fuel cells • A fuel cell is a device that transforms the energy of hydrogen into electricity by combining the hydrogen with oxygen in a “cold” combustion. The only exhaust products are water, heat and oxygen-depleted air. • Fuel cells produce electricity in a cleaner, more efficient way than combustion engines. In addition, the water by-product can be used for the aircraft’s water and waste system, which saves weight and therefore reduces fuel consumption and emissions. • This technology is still in its early stages and it will take some time before a commercial aircraft can fly powered by fuel cells. However, key steps forward are being made regularly.

42. Collaborative processes • Airbus engineers are looking at fuel cells for an airliner’s cabin and systems, to power such elements as the air conditioning or to start the engine. • Together with its research partners, Airbus successfully performed the first test flight on a civil transport aircraft in 2008, where a fuel cell system provided power for the aircraft’s back-up systems. • In June 2011, Airbus partnered with Parker Aerospace to make further progress in using fuel cells to power the aircraft system.

43. Airbus also has joined with the DLR German aerospace centre, particularly on topics concerning the use of fuel cell for emission-free ground operations. • In order to gain more details on the potential of fuel cell technology as supply for electric power in aircraft ground operation, a DLR-designed technology demonstrator was installed in its A320 test aircraft in July 2011.

44. Pushing the boundaries with “eGenius” technology • Airbus also is looking at emission-free electric propulsion, and is supporting basic research activities for electric aircraft concepts. • The “eGenius” technology demonstrator, an electrically-propelled two-seater aircraft designed by the University of Stuttgart, Germany’s Institute of Aircraft Design was presented for the first time at the international Aero-Expo in Friedrichshafen, Germany, in 2011. • Six weeks later, “eGenius” performed its maiden flight. • This aircraft features an electric propulsion system which pushes the limits of electric flight to a power level of 60kW. • In the following flight test campaign, the flight envelope will be enlarged continuously by verifying the electric propulsion’s flight performance and reliability.

45. eGenius

46. Airbus, as main sponsor of the “eGenius” project, is examining the long-term potential of electricity as alternative major onboard energy source. • The data collected from the practical operation with the “eGenius” aircraft will be analysed by Airbus’ Future Projects teams to further develop the technology and better understand its opportunities.

47. Amazon 研發無人載具速遞，網購半小時到貨 [自由時報，2013/12/02 10:07] • 儘管國內網購業者也經喊出北市下單拚三小時到貨，不過全球網購龍頭Amazon已經在測試三十分鐘內到貨的無人飛機運送方式，如果正式上路，那消費者可能剛下完單還來不及後悔，東西已經到家門口了。 • Amazon在其官網展示一個新的即時遞送服務「Prime Air」，透過飛行穩定的多軸直升機，在接到訂單後，立即挑貨、裝箱，透過輸送帶，直接以八軸直升機攜帶飛至指定到達地點，降落後放下貨物也立即返回進行下一趟任務。 http://3c.ltn.com.tw/3c/news.php?no=11206&type=5

48. 當然，這還在測試研發階段，除了還須考量簽收手續、天候、甚至鳥擊等問題外，最重要的是相關航空法規的制定，因此預估可能還需數年才能成行，當然，這還在測試研發階段，除了還須考量簽收手續、天候、甚至鳥擊等問題外，最重要的是相關航空法規的制定，因此預估可能還需數年才能成行， • 目前Amazon測試的八軸直升機載種限制是5磅，約2.27公斤，已可滿足超過百分之八十的需求；而運送距離則為10英里(約16公里)，相當於台北市到淡海新市鎮距離。 • 除了Amazon外，先前也傳出順豐快遞正在測試此種運送方式，看來應該不久後，大家出門都得戴安全帽，以防遭受快遞飛機失事撞擊。