“我们不太可能再制造太阳能喷气式飞机了。GE90涡扇发动机的功率输出为75兆瓦。”

太阳能的能量通常在每平方米1KW（0.001MW）左右（当接近两极时会更少）。这意味着为一个相当于GE90的电池板供电，将需要一个75000平方米的太阳能电池板。777飞机有两个。

因此，一个15万平方米的太阳能电池就可以供起一架777飞机。但是777飞机的横截面积只有小小的801719。

从重量上看，太阳能电池板（可能会变得更轻）的平均重量约为20公斤/平方米。我们需要15亿平方米。或者，300万公斤！

假设这些问题都可以解决，但若是需要在晚上飞行，要怎么办？硼化钒（VB2）熔融空气电池，作为单位重量具有最高容量的电池，其能量密度为5200Wh/Kg或5.2KWh/Kg。通过计算，我们需要重达14423kg的电池（不包括电池外壳）来为一个GE90等效的电池供电一小时。而像之前所说的，777飞机有两个GE90，所以它需要重达28846kg的电池来提供一小时的电量。

777飞机的平均飞行时间是6小时。所以，6 x 28846kg的结果就是，我们需要一个重达173076kg的VB2（电池的设计者假设空气会被吸入电池，所以空气的重量无关紧要）

777飞机起飞的最大重量是351500公斤。飞机的空重（仅机身本身）为188241kg，还剩163259kg留给燃料，电池和其他负荷。假设我们用VB2给它“加油”，并忽略了飞行员（非常小）的重量，我们可以驾驶777飞机大约56.4分钟。但是，我们仍然需要考虑太阳能电池板的重量（假设有一些技术可以为VB2充电）。而且一架没有乘客的飞机是不会赚钱的。然而，有时由于跑道或密度较低（飞机“认为”的高度），飞机必须在低于MTOW的高度起飞。

但是，在这种情况下，VB2空气电池会存在一些问题。首先，它们是不可充电的。其次，它们需要在700-800°C下工作。这与40000英尺的-57°C温度相差甚远（是的，我有意混合米制和英制测量，因为英尺几乎总是用于海拔高度）。所以，你需要把电池加热上升857摄氏度才能从电池中获得能量。但你首先需要电力来加热电池。

现在我们把它和GE90中使用的电源喷气机A做个比较，喷气机A的功率是46.4MJ/Kg。由于功率是随时间变化的功（能），我们可以使用公式P=W/t，其中：

P=功率,W=以焦耳（J）为单位的功，以及t=时间。

所以，P=46400000j/3600s，等于128888wh/Kg。这几乎是VB2的2.5倍。

这意味着在6小时的飞行中，69832kg的喷气机A会被烧毁， 173076kg的VB2飞机则不会。

液体燃料（即喷气式飞机A）比电化学燃料的能量密度更高。液体燃料的能量密度只有核动力和物质反物质湮没才能超过。

此外，VB2的价格为1009美元/公斤（9美元散装钒，500美元散装硼x2）。同时，在Tipton机场（我工作的地方）喷气式飞机A的价格为3美元/加仑，或0.79美元/升。

777飞机的燃油容量为181283升（143213.57千克，因为喷气机a为0.79千克/升），适用于-300ER型。考虑到这些数字，用喷气式飞机A在Tipton为777加油至其标准燃油容量将使您失去143213.57美元（请不要试图在3000英尺的跑道上降停一架777飞机或试图从12000加仑的油箱中加油）。

假设我们在VB2上没有盈利，把你的777加到这里的MTOW，你就要花费164728331美元加上税金（超过飞机本身成本的一半），才得到56.4分钟的飞行时间。

我有没有提到VB2是不可充电的？它会像喷气式飞机A一样被消耗掉，唯一的好处就是你不会在白天消耗掉它。

现在让我们看看太阳能电池板的成本。典型的1平方米太阳能电池板的价格是87.25美元（再强调一次，这是有可能改进的）。把87.25美元乘以150000就是13087999美元。GE90每台发动机的价格约为24000000美元。777飞机有两个。因此，太阳能电池板实际上节省了34912001美元。但是你要怎么把它们装在这么小的飞机上呢？

让我们看看发动机的设计。我看到了三种可能的设计：

用电动机转动压缩机叶片。在这一点上，只不过是一个管道螺旋桨与许多重物。但是使用一个无重物的外露的螺旋桨会让设计更高效。

用电加热在燃烧室里的空气是有可能的。在这种设计中，我们只需要换一个热源，用电而不是喷气式飞机A。我们仍然需要投入75兆瓦的电力来加热空气。

一个“离子”设计。老实说，这是我（可能还有其他人）提出的一个想法（这意味着它可能行不通）。原理就是，吸入空气并电离它，然后用磁铁从后面射出去。它与深空探测器上使用的发动机基本相同，只是用进气代替了氙气。我不知道这需要多少能量。然后你需要更多的动力来进行机舱增压、加热、空调、电力和液压。

然后是维修问题。大多数A& Ps（机身和发电厂机械师）都受过修理和维护活塞和涡轮发动机的培训，但并没有太阳能发电的相关培训。他们必须接受再培训。不过很可能那些没有很多喷气式飞机的小型维修店甚至不会费心对员工进行再培训。

总之，我们见识了太阳能的局限性。如果我在云层下开飞机或者使太阳能电池板远离太阳，会发生什么？我相当于开始“点燃”VB2。如果我已经使用了VB2，我的引擎就要停止工作了。

简单地说，当前制造太阳能喷气式飞机是不切实际的。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. forbes- Sheryll

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2.天文学名词

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