几年前，完结太阳能飞机可以接连飞翔仍然是一个愿望。但今日这个巨大的应战已成为可行的。事实上，近来在柔性太阳能电池、高单位体积内的包含的能量电池、小型化MEMS和CMOS传感器以及强壮的处理器范畴中现已完结了明显的前进。

  它的原理很简单，在机翼上掩盖太阳能电池，从太阳获取能量，为推动体系和操控电子设备供电，并将剩下的能量充入电池。在夜间，仅有可用的动力来自电池，它放电缓慢，直到第二天早上时，一个新的周期开端。

  可是，首要的跨学科尽力是必要的，以优化和整合概念与技能到一个功用彻底的体系上。事实上，主体问题是不同部分的组合和尺度，以最大极限地进步某一的规范，例如耐久性，一个作为嵌入式有效载荷的参数。

  2004年，EPFL/ETHZ的自主体系实验室依据与欧洲空间局的一项合同启动了Sky-Sailor项目。方针是研讨和完结在地球上飞翔的彻底自主导航和发电的太阳能飞机，然后验证火星专用版别的可行性。

  本讲座介绍了太阳能飞机的全球规划办法，旨在完结地球上的接连飞翔。它被应用于Sky-Sailor的榜首个原型，可是它是适当通用的，因而它可以适用于分量为几百克的小型飞机，也可以适用于翼展为几十米的太阳能高空长航时(HALE)渠道。

  1974年11月4日，一架太阳能飞机在加利福尼亚州欧文营地的干湖上进行了初次飞翔。Sunrise I是由Astro Flight Inc.的R.J.Boucher依据与ARPA的合同规划的，首飞时在约100米的高度飞翔了20分钟。1975年9月12日，制作并测试了改进型“日出2号”。新电池的功率为14%，输出功率为600瓦。

  在欧洲，太阳能模型飞机的前驱是赫尔穆特·布鲁斯和弗雷德·米利奇。1976年8月16日，他的Solaris模型完结了3次150秒的飞翔，抵达50米的高度。

  从前期开端，许多模型飞机制作商就试图用太阳能飞翔，这一喜好渐渐的变实惠。耐力，一开端只要几秒钟，很快变成几分钟，然后变成几小时。耐力开端时只限于几秒钟，很快就变成了几分钟，然后是几个小时。有些人体现杰出，以1996年戴夫·贝克的《太阳孤单》，90年代沃尔夫冈·斯凯普的《Solar Excel》和1998年西格尔德·迪恩林的微型太阳模型《PicoSol》而闻名于世。

  在驾驭太阳能模型飞机并证明其在满足的照明条件下是可行的之后，在70年代末使开拓者入神的新应战是太阳能载人飞翔。

  英国弗雷德·托(Fred To)的Solar One和拉里·毛罗(Larry Mauro)规划的太阳能立管(Solar Riser)是榜首款太阳能飞机，其规划理念是运用太阳能电池板给地面上的电池充电，然后完结近距离飞翔。保罗·b·麦克格雷迪博士和他的美国航空环境公司达到了在太阳的单一能量下飞翔的要害阶段。1980年5月18日，“游丝企鹅”完结了可以被认为是国际上初次有人驾驭的太阳能动力飞翔。1981年7月7日，名为“太阳能应战者”的下一个版别以太阳能为仅有动力横渡英吉利海峡。

  在德国，Günter Rochelt制作了Solair I，这是一架16米翼展的装有电池的太阳能飞机。1983年8月21日，他首要靠太阳能和热气流飞翔了5小时41分钟。1986年，埃里克·雷蒙德在美国开端规划太阳探索者。1989年末，它作为滑翔机进行了试飞，1990年8月，它在21次太阳能飞翔中飞越美国，空中飞翔时刻为121小时。

  1996年，在乌尔姆举行了Berblinger比赛，意图是研发一种真实的，实践可用的太阳能飞机，这种飞机应能在晴朗的夏天用上至少一半的太阳能。斯图加特大学的Rudolf Voit-Nitschmann教授团队凭仗Icar é 2取得一等奖。

  在“太阳能应战者”成功后，美国政府赞助AeroVironment公司研讨在高空进行长时刻太阳能电力飞翔的可行性。1993年，翼展30米，重254公斤的探路者在低空进行了实验，并于1994年成为美国航天局环境研讨飞机传感器技能(ERAST)计划的一部分。

  ­从1994年到2003年，这一计划导致了1999年至2003年系列的三个接连的太阳能飞机的建造——探路者加、百夫长和太阳神。后者旨在成为终极的“永久的飞机”为夜间飞翔供给能量贮存。2001年，太阳神号发明了29524米(96863英尺)的非官方国际飞翔高度记载，但不幸的是，它从未被证明可继续飞翔，因为2003年6月26日它因结构毛病坠入太平洋时被炸毁。

  在欧洲，许多项目也在HALE渠道上进行。在德国航天中心飞翔体系研讨所，Solitair是在1994年至1998年的一项研讨范围内开发的。Helinet项目由一个欧洲计划供资，在2000年1月至2003年3月期间施行，方针是研讨用于宽带通讯和地球观测的太阳能HALE渠道的可行性。

  QinetiQ，一家英国公司，在太阳能HALE渠道范畴也十分活泼，它的飞机Zephyr在2006年7月飞翔了18个小时，包含7个小时的漆黑飞翔。它最近被选为飞马座项目结构内佛兰芒黑尔无人机遥感体系Mercator的根底渠道。渠道应完结森林火灾监测、城市测绘、海岸带监测等使命。

  可是Helios公司证明无人驾驭飞机永久飞翔的可行性的方针在2005年4月22日达到了。艾伦·科科尼(Alan Cocconi)是AcPropulsion公司的总裁和创始人，他驾驭Solong飞机飞翔了24小时11分钟，只运用了来自该公司太阳能电池板的太阳能，也运用了从沙漠地面升起的热气流。两个月后的6月3日，这架翼展4.75米，重11.5公斤的飞机证明了它的才能，飞翔时刻长达48小时16分钟。

  下一个愿望是证明有一名飞翔员的继续飞翔，或许会因为一架在瑞士制作的80米翼展的轻型太阳能飞机——Solar-Impulse而完结。在2007-2008年制作了60米原型机，2009-2010年制作出终究一架飞机后，2011年5月Solar-Impulse将进行举世飞翔，在各大洲作半途逗留。

  由特定装备衔接的太阳能电池组成的太阳能电池板掩盖机翼的特定外表或飞机的其它部分(尾部、机身)。在白日，依据太阳辐照度和光线的倾角，将光转换为电能。被称为上限功率点的转换器保证从太阳能电池板取得最大量的功率。该电力首要用于为推动组和机载电子设备供电，其次用于为具有剩下能量的电池充电。在夜间，因为没有更多的电力来自太阳能电池板，只要电池供给各种元素。这一点如下图所示。

  飞翔器规划是对跨过新飞翔器在纸上发明的活动的称号。规划进程一般分为三个阶段或层次的规划：概念规划、开始规划、具体规划。

  这种办法将只侧重于确认一般装备和巨细的概念规划。参数交流研讨是运用空气动力学和分量的开始估量，以收敛于最佳的终究装备。确认了完结特定使命的规划可行性，但没有界定装备细节。

  人们也将只考虑水平飞翔。无论是意在完结低空监督，仍是充任高空通讯渠道，一架可以接连飞翔的太阳能飞机都需要在稳定高度飞翔。事实上，榜首种办法关于高空的地面监督是没有用的，而第二种办法在低空不能掩盖满足的区域。

  在这种情况下，能量和质量平衡是规划的起点。事实上，太阳能电池板在白日搜集的能量有必要足以给马达、机载电子设备供电，而且还对电池充电，该电池供给满足的电力以在新的循环开端时从傍晚飞翔到第二天早晨。相同，升力有必要精确地平衡飞机分量，以便坚持高度。

  这终究导致了一个鸡和蛋的问题：所需的功率耗费用以确认各种部件的尺度，如马达、太阳能电池、电池等，但一起这些部件又决议了用于核算所需功率的飞机总分量。这些联系在本节中描绘。