單座太陽能飛機(jī),，裝有16128片硅電池 第一架載人太陽能飛機(jī)"太陽挑戰(zhàn)者"號(hào)由美國在20世紀(jì)80年代初研制成功,，它是一架單座太陽能飛機(jī)，翼展14.3米,，翼載荷為60帕,，飛機(jī)空重90公斤，機(jī)翼和水平尾翼的表面共貼有16128片硅電池,，在理想陽光的照射下能輸出3000瓦以上的功率,。

有效載重和速度非常低，無法完成夜間飛行 這架飛機(jī)在1981年7月成功地穿越了英吉利海峽,，平均時(shí)速為54千米,，航程290千米。但此時(shí)的太陽能飛機(jī)尚處于試驗(yàn)階段,，它的有效載重和速度都非常低,，僅憑"太陽挑戰(zhàn)者"號(hào)機(jī)身上的太陽能電池和它區(qū)區(qū)54公里的時(shí)速，根本無法完成夜間飛行,，而夜間飛行又是太陽能飛機(jī)最核心的性能體現(xiàn),，同時(shí)也是其最難逾越的技術(shù)障礙。

在人類追逐太陽飛行的歷史上，最著名的一架太陽能飛機(jī)是AeroVironment公司為NASA的ERAST(環(huán)境研究機(jī)和傳感器技術(shù))計(jì)劃研制的"太陽神號(hào)"無人機(jī),，耗資1500萬美元,，由美國國家航天局和美國航空環(huán)境公司聯(lián)合研制。

太陽神號(hào)比波音747還長(zhǎng),，裝有6萬余塊雙面硅板 是在1998年末試飛的"百人隊(duì)長(zhǎng)"的基礎(chǔ)上放大而成,，翼展增加12.5米，達(dá)到75.3米,，是"探路者"的2.5倍，比波音747還長(zhǎng),，上翼面安裝有62000塊SunPower雙面硅太陽能電池板,，能將接受到的19%的太陽能轉(zhuǎn)換成電能，夏日正午時(shí)最高功率可以達(dá)到35千瓦,。在"太陽神號(hào)"上,，它還攜帶有液氫染料電池作為太陽能電池的補(bǔ)充，用于為夜間飛行提供能量,，在攜帶的液氫耗盡之前,，它可以在同溫層連續(xù)飛行兩周。

發(fā)動(dòng)機(jī)能耗相當(dāng)于一個(gè)家用吹風(fēng)機(jī) "太陽神"是一種無人駕駛的太陽能飛機(jī),。它由設(shè)在加利福尼亞州蒙羅維亞的航空環(huán)境公司負(fù)責(zé)開發(fā),、制造。飛機(jī)上共裝有14個(gè)推進(jìn)器,，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的能量同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的吹風(fēng)機(jī)差不多,。在早晨陽光不是很強(qiáng)烈時(shí)，"太陽神"裝備的太陽能電池可以為飛機(jī)提供10千瓦的電能,，使飛機(jī)能夠以每秒33米的速度爬高,。中午時(shí)分，電池提供的電能達(dá)到40千瓦,，飛機(jī)的動(dòng)力性能達(dá)到最佳狀態(tài),。晚上，飛機(jī)則依靠?jī)?chǔ)存的電能進(jìn)行巡航飛行,。

2001年"太陽神"創(chuàng)下了無燃料飛行器飛行海拔高度的紀(jì)錄,，飛行高度為29524米。但是,，2003年,，該機(jī)2003年6月26日在在夏威夷考艾島上的美國海軍太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)發(fā)射，試驗(yàn)燃料電池系統(tǒng)時(shí)遭遇湍流而解體,，墜入太平洋,。

"西風(fēng)"號(hào)太陽能飛機(jī)是由英國凱奈蒂克國防技術(shù)公司研制的一架太陽能驅(qū)動(dòng)的無人飛機(jī)。最初研發(fā)這種"西風(fēng)"號(hào)無人機(jī)是為了拍攝2003年QinetiQ 1計(jì)劃打破載人氣球世界飛行高度記錄。后來為了軍事應(yīng)用,，以及地球觀察和通信目的,，凱奈蒂克公司仍繼續(xù)研發(fā)這種"同溫層飛機(jī)"。"西風(fēng)"的先前型號(hào)在2008年8月飛行了83.5小時(shí),，創(chuàng)下非正式紀(jì)錄,。新的型號(hào)增強(qiáng)了電池性能來提高能量供給并改進(jìn)了機(jī)身設(shè)計(jì)以降低阻力。

"西風(fēng)"號(hào)無人機(jī)的商務(wù)開發(fā)方說："經(jīng)證實(shí),，使用太陽能系統(tǒng)的飛機(jī)飛完兩個(gè)完整夜晚,，這尚屬世界首例。白天飛機(jī)太陽能提供動(dòng)力飛行并為電池充電,，夜間電池放電為飛機(jī)提供動(dòng)力,，如此往復(fù)。""西風(fēng)"號(hào)無人機(jī)的最高飛行高度為58000英尺(18000米)之多,。"西風(fēng)"號(hào)是為高空飛行設(shè)計(jì)的,，機(jī)身脆弱，動(dòng)力小,，因此完全不能依靠自身動(dòng)力起飛,，尋找一種穩(wěn)定可靠的發(fā)射方式，西風(fēng)"號(hào)模型機(jī)在美國新墨西哥州成功完成試飛,，由于它的自身動(dòng)力過于弱小,，在試飛過程中，3名男子順著風(fēng)沿著跑道一路狂奔,，才總算將它"送"上藍(lán)天,。

位于美國加州的AC推進(jìn)公司是一家小型的研究公司，該公司研制的SoLong無人機(jī)利用鋰離子膝上計(jì)算機(jī)電池存儲(chǔ)能量,，而不使用燃料電池存儲(chǔ)能量,，從而首次實(shí)現(xiàn)了利用太陽能飛行兩個(gè)完整夜晚的里程碑。

這架飛機(jī)沒有任務(wù)適用性,，在飛行中要求六名經(jīng)驗(yàn)豐富的滑翔機(jī)飛行員集中精力,。保證發(fā)動(dòng)機(jī)在白天的大部分時(shí)間不工作以便使更多的太陽能存入電池。而且飛機(jī)沒有攜帶任務(wù)載荷,，盡管電視攝像機(jī)能當(dāng)作簡(jiǎn)單的偵察設(shè)備來使用,。此外，這架飛機(jī)還需要在夏天白天時(shí)間較長(zhǎng)的無云天氣和適宜氣候條件下使用,。SoLong無人機(jī)在飛行過程中獲得的能量不穩(wěn)定,，所以，有時(shí)候必須滑翔或者滑移,。

為了保證連續(xù)飛行,，SoLong由6名熟練的滑翔機(jī)飛行員遙控操縱,，使它在白天盡可能依靠上升氣流，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),，折疊螺旋槳進(jìn)行滑翔,，將電池板儲(chǔ)存的能量留到夜間使用。它的飛行特意安排在白晝較長(zhǎng)的夏天和基本無云的天氣,，機(jī)上也沒有其他有效載荷,，因此還沒有太大實(shí)用價(jià)值。Solong局限性在于：需要人力在地面遙控操作,，且只適合白晝長(zhǎng)的夏季,，從這個(gè)意義上來說它仍然是失敗者。

"天空使者"號(hào)實(shí)際上是蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院和歐洲宇航局合作設(shè)計(jì)的一款太陽能驅(qū)動(dòng)火星研究飛行器,。研究者相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,，在10年至20年內(nèi)"天空使者"將能夠抵達(dá)火星內(nèi)軌道。

2005年初,，科學(xué)家們建造和測(cè)試了首臺(tái)原型機(jī)，通過手動(dòng)發(fā)射,，該原型機(jī)在地球上空持續(xù)飛行了5小時(shí),。原型機(jī)采用了包括西印度輕木慮芯和碳纖維在內(nèi)的剛性輕質(zhì)材料制作而成。飛行器配備了216塊硅太陽能電池,，在理想太陽光條件下可以為飛機(jī)提供80瓦特以上的電力,。

由于擁有小而輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)，"天空使者號(hào)"可以裝載一些高技術(shù)設(shè)備,。數(shù)字傳感器可以測(cè)量高度和空速,，這使飛機(jī)能夠在諸如海岸或者峽谷之類的目標(biāo)上空飛行。攜帶的電荷耦合照相機(jī)(CCD)可拍攝地面圖像,。當(dāng)飛機(jī)自動(dòng)駕駛出現(xiàn)故障時(shí),，科學(xué)家還可以通過一個(gè)地面控制站監(jiān)控和給飛行中的飛機(jī)發(fā)送指令。但這一個(gè)飛行器只是停留在"飛行5小時(shí)"的研究階段,，距離成功飛向太空仍有很遠(yuǎn)的差距,。

"太陽驅(qū)動(dòng)"號(hào)太陽能飛機(jī)于7年前開始研制，樣機(jī)2009年出廠,，機(jī)上僅設(shè)一個(gè)座位,，未安裝自動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備，飛行完全靠飛行員手動(dòng)操作,，由四臺(tái)小型電力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),，由機(jī)翼上的太陽能電池板提供電力。從巴黎航展的最新情況來看,，太陽驅(qū)動(dòng)號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的夜間跨國飛行,，盡管還不具備民用乘坐的實(shí)用功能，但的確是目前太陽能飛機(jī)最成功的一次嘗試。