2021年为救灾设计的光电能源飞艇飞艇.docx

为救灾设计的光电能源飞艇飞艇
设 界 　　近日，主修工业设计的大学生Andrew Leinonen提出的“光电能源飞艇”设计概念赢得了2021 ACIDO Rocket Show“自然灾难类”第一名。
　　这项设计试图综合飞艇和再生能源发电两种不会破坏生态平衡的技术，以此服务于灾难救助。对于忽然受灾的地域，这种能源飞艇将起到巨大作用：它漂浮空中，利用太阳能蓄电池和风叶片储集电源合成一个无线通讯站，连线到地面供电车，为医疗设备、通讯设备、净水装置和各类电器供电，为灾区救援和重建提供迅捷帮助。
　　空中旅行是温室气体排放量迅猛增加的元凶。因为航空业本身的特殊性，现在在替换品方面少有选择。不过，飞艇的重量轻于飞机，是为一个可能性。计算发觉，飞艇所产生的影响比喷气式飞机要低80%-90%。历史上建造当代飞艇的努力均告失败，关键在于初始规模巨大，难以吸引风险投资。这项概念设计的目标是建造一个规模适中、仅满足目前需求的飞艇，未来将向一个更重视可连续发展的航空工业过渡。
　　“光电能源飞艇”是一艘无人驾驶的飞艇，它能够产生并向灾区提供亟需的可再生能源和通讯线路。利用表层涂盖的光电薄膜，加上一个风力发电机组，它能够提供清洁的能源并经过连接电缆进行传输。经由一套电信设备，它也可充当一个无线电、移动电话信号的中继站，帮助救援协调和沟通。
　　从体积来看，飞艇需要造得相当大才能产生足够浮力以提升本身的有效载荷，同时，因为相对较低的转换效率，薄膜太阳能电池也需要大片区域，所以这两种技术相辅相成。和标准飞艇相比，“光电能源飞艇”是仅20米长的小飞艇，但在飞艇顶部提供了约180平方米的光伏表面积。它所采取的太阳能电池以CIGS技术为基础(该技术仍在发展中，现在转换效率为14%)，能够完整地贴于飞艇表面，降低重量同时节省资金。
　　从操作来看，“光电能源飞艇”能够自动飞行到它的布署地点。假如飞艇驻防在美国遍布全球的空军基地，它们能在两天内抵达世界上任何一个自然灾难区域。一旦抵达站点，飞艇紧接着降低动力箱，那些产生的能量被传送到地面上，为野外医院、抽取净化水、照明、通信和电脑设备提供电力。在平均纬度和大气条件下，一艘“光电能源飞艇”天天能制造约125万千瓦时的电能。
　　和常规飞艇设计不一样，“光电能源飞艇”使用氢气替代氦气。尽管氢气在“兴登堡事件”(注：1937年5月6日，“兴登堡号”从德国飞抵美国新泽西州，降落时发