太阳能飞机创造连续飞行纪录

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  要让飞机在空中执行连续飞行任务,能源是个很大的问题,因为一般的飞机需要定期到地面补充能源。然而,如果能够利用太阳能、风能等可以不断产生的自然能源,就可以实现让飞机持续飞行的梦想。最近,英国的“西风6”号太阳能无人飞机就创造了连续飞行的新纪录,它这次连续飞行的时间是82小时37分钟。这一时间大大超过了由美国“全球鹰”无人机保持的30小时24分钟的无人驾驶飞行纪录,也超过了它自己在去年的试飞中创造的54小时的纪录。
吸音降噪
  英国制造的“西风6”号与美国制造的“全球鹰”无人机有很大的区别,后者需要跑道起飞和降落,大小也与普通客机相近。“西风6”号则是一架超轻量级的碳纤维飞行器,全机净重只有32公斤,携带的通信设备重2公斤。因此,它的起飞和降落都不需要跑道,把它拿在手中向空中一抛,再借助风力就可以起飞。“西风6”号通过螺旋桨推
石材磨光机进,最高时速112公里。
立体声音
“西风6”号的机翼像白纸一样薄,翼展长度约18米。又薄又长岂不是容易折断?我们不用担心,因为它的机翼是由高强度碳纤维制成的,对高温、低温和强风都具有很强的抵抗力。试飞结果显示,“西风6”号能够在极端温度条件下执行任务,从美国亚利桑那州索诺兰沙漠地表的45摄氏度高温到18公里高空零下70摄氏度的低温,它都能顽强克服。为防止机身表面温度过高或过低,飞机表面涂满了一种特殊的“太空油
脂”。航空润滑油也是特制的,能在极端气温条件下保护轴承。
  那么,“西风6”号的机翼为何要做那么长呢?这是因为它的机翼上要铺设太阳能电池板,机翼面积越大,铺设的太阳能电池板越多,它吸收的太阳能就越多,这样才能保障它连续飞行。机翼上铺设的是由硅片制成的太阳能电池板。在晴天,飞机完全依靠太阳能为动力飞行,多余的能量则储存在40节硫化锂电池
中;在夜间和阴天,飞机则依靠硫化锂电池提供动力。
  更加令人吃惊的是,小小的“西风6”号往高处的飞升能力很强,居然可以飞到18000米的高空,这就大大地超越了普通飞机的飞行高度。高空飞行有三个好处,一是可以绕过低空的紊乱气流,平稳地飞行;二是可以越过云层,最大限度地接收到太阳能;三是在执行侦察任务时可以躲避敌方的探测和轰炸。
  不过,高空飞行要求“西风6”号具有性能很好的摄像设备和通信设备。飞机上面的摄像机可以从18288米的高空,精确拍摄大小仅为25.4厘米的地面目标。“西风6”号在低空飞行时可以通过地面工作人员进行指挥,而高空飞行时和地面的通信不是直接联络,需要通过卫星进行中转。
高速路收费系统  由于“西风”号是为高空飞行设计的,机身脆弱,动力小,因此完全不能依靠自身动力起飞。寻一种稳定可
衡问题。哥伦比亚大学医学教授、美国骨质疏松基金理事林达赛说,要使防跌智能鞋实用,它必须具有便宜、耐久度特点,而且收集的数据必须简单易读。据他所知,目前还没有别的技术可以实现防跌智能鞋的功能。他评论说:“如果他们有能够检测平衡差异的传感器,那么就很容易通过训练老年人帮助他们改善平衡能力。这将会是一个很好的工具。”过氧化氢含量的测定
  目前防跌智能鞋还在测试阶段,离上市还有一段距离。利伯曼和福斯正在邀请老年人加入他们的实验以改善“压力—平衡特征辨识软件”。利伯曼估计实验需要100万美元,让鞋垫上市还需花费三四百万美元。他们已经申请了专利,并正在申请联邦资助。一旦获得资助,利伯曼估计防跌智能鞋可在18个月内上市。
检测关节运动的防跌
  美国弗吉尼亚理工大学的工程团队设计出一种电子裤,可帮助确定哪些老年人具有高跌倒风险,从而有可能减少由于跌倒事故而受伤的老年人数量。该校电子工程系教授汤姆马丁和马克琼斯设计的这种电子纺织裤,内嵌有数个电子标签,这些小小的印刷电路板内含有微控制器、传感器及通讯器件。
肩扛式摄像机  该装置由1个贴在腰间的9伏电池供电。在步行实验中,电子标签收集的数据被
传送给一个单独的蓝牙电子标签,再由其通过无线方式将数据传输给一台主机电脑。研究人员通过比较两组测试人员的结果来测试这种电子裤的可行性。在这两组测试人员中,一组由9个健康人(青年和老年均有)组成,另一组则由4名有过跌倒医疗记录的老年人组成。参与测试人员在一台跑步机上以不同速度行走,同时传感器监测在6个关节处局部扰动。这些局部扰动,譬如随步而变的踝关节和膝关节运动,在两个对照测试组间是不同的。根据两个不同参数(角速度和垂直加速度),研究人员就能确定在不同步行速度下,哪个关节具有明显的不稳定性。
  研究人员发现,整体而言,由电子裤测量到的两个组的局部动态稳定性明显不同,这也意味着电子裤能够将一个具有高跌倒风险的个体同对照组中的健康人员准确区别开来。研究人员解释说,这些局部不稳定性的测量,也许能揭示人类运动控制系统如何能更好地对步态周期间的微小扰动进行弥补,这些微小扰动往往由不平的路面或人体自身运动控制错误造成。由于这种电子裤可以不受察觉地连接至远程医疗设施,电子裤就成为老年人的“保护神”。当电子裤检测到个体步态的不稳定性后,系统就能报知医疗设施及本人,提醒他们尽量避开不安全的路面。  弗吉尼亚理工大学运动研究实验室主任瑟蒙洛克副教授说,发展可穿戴式系统的主要问题之一是人们是否愿意穿用。舒适性和技术创新将是未来穿戴式系统设计的关键。研究人员表示,未来他们将为这一穿戴式系统增加更多的诊断功能,如量血压、测血液中的含氧量等。他们也正在研究设计其他人性化可穿戴式系统,如可佩戴在手腕上的珠宝状可穿戴式系统等。 
太阳能飞机创造
连续飞行纪录

本文发布于:2023-05-31 04:52:02,感谢您对本站的认可!

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