第247章 材料才是一切的基礎
以提升16%到23%的有效載荷,能耗增加大約5%到11%,這是正向改進。
如果飛行高度高于500米,又低于5000米,由于空氣密度下降,飛艇本身的靜浮力會下降,因此動升力的增益會被抵消掉。
但是這種情況有利于飛艇整體有效載荷的保持,不至于一爬升到高海拔地區,就出現有效載荷下降,從而導致飛艇飛不上去的情況。
這方便飛艇跨越山脈,以及在高原地區運行。
不過這種設計,可不是其他飛艇制造企業可以模仿的。
如果沒有高強度材料,飛艇龐大的結構會在飛行過程中,受到動升力的擾動,造成中間的骨架斷裂,最后在空中解體。
有材料優勢的海陸豐公司才可以如此設計飛艇。
看了飛艇公司的設計方案后半部分,江淼再次看向萬高峰:“高峰,設計團隊詢問碳化硅管能否作為光伏板?”
萬高峰如實回答:“是的,老板,設計團隊的一個飛艇設計工程師,以前嘗試過使用太陽能薄膜,覆蓋到飛艇頂部,用于提升飛艇的自持續航能力,他了解過碳化硅材料的特點,知道目前光伏產業中,有使用碳化硅作為基材的光伏板,因此才特定詢問,我們公司的碳化硅管能否作為光伏板材料。”
江淼倒是沒有想到這個應用,他之前太忙了,還來不及對材料進行全面的測試和深度開發,不過他很快就從記憶之中,搜索到了碳化硅光伏板的相關信息。
目前碳化硅通常不是直接作為光伏板的主要吸光材料來使用,而是作為一些光伏電池結構中的接觸層等輔助材料來提高電池性能。
但如果僅考慮理論上碳化硅光伏板的效率,一般可達到20%以上。
若是基于碳化硅接觸層的砷化鎵太陽能電池等應用,通過減少正面金屬使用量、增大表面透光面積等方式,能提高光電轉換效率,可使砷化鎵太陽能電池接近其理論單結效率27%。
而在光伏逆變器中,碳化硅功率器件可將轉換效率從傳統硅基的96%提升至99%以上。
通過這些信息,江淼便知道碳化硅管在光伏板方面的潛力極大。
原因就在于碳化硅管的生產方式。
因為碳化硅管是通過向硅管中加入納米石墨粉末,然后通過激光進行燒結產生的。
如果可以在石墨粉末之中,添加砷化鎵之類材料,說不定可以進一步提升其太陽能變化效率。
當然,就是的添加砷化鎵之類的材料,沒有辦法提升光電轉變效率,這東西本來就20%左右的光電轉變效率,相當于每平方米200瓦的功率,完全可以使用在飛艇上。
以目前最大的藍鯨3號飛艇原型設計方案,其上半部分面積達到10萬平方米左右。
如果全部鋪設碳化硅管編織的布料,以每天發電8小時計算,理論上每天可以發電16萬千瓦時。
至于采用碳化硅管作為蒙皮布料,會不會增加整體重量,其實并不會。
江淼之所以如此肯定,是因為他知道原來的設計方案中,采用硼布作為蒙皮基材,好像有涂抹防光照的特殊涂層,蒙皮的整體重量達到70噸左右。
碳化硅管的直徑大概就一百多納米,采用單層編織,每平方米重量才246克左右,20萬平方米的蒙皮大概就是50噸左右。
主要是去掉了防光照涂層材料,在減少了很大一部分重量,而且其強度非常高,可以實現單層編織。
加上配套的光伏配件,差不多和之前的方案一樣重。
畢竟碳化硅管在耐高溫上,比普通碳化硅材料還好很多,這東西根本不需要涂抹防光照涂層,同時期使用壽命比硼布高兩三倍。
江淼向包聞達吩咐道:“等材料生產出來,你們在這邊組建一個光伏研發實驗室,看看這種超薄碳化硅管布料的光電轉變效率如何,如果可以達到20%左右,就不用考慮摻雜砷化鎵先,直接生產一批給飛艇公司使用。”
“沒有問題。”對于這種事情,包聞達自然來者不拒,這可是增加民勤集團產業多元化的好事情。
“說到新材料的生產,特制豆絲工廠的改造工作進行到哪了?”
包聞達思考片刻:“老板,目前已經改造了兩個車間,只要工藝資料到位,預計調試一兩個星期,就可以開始試生產了。”
“很好。”江淼對于民勤集團的進度非常滿意。
本章完