空中的永动机，新“莱特兄弟”的环球飞行即将完成

4月23日，“阳光动力2号”成功降落在位于硅谷的莫菲特机场（Moffett Airfield）

编者注： 1903年，莱特兄弟向全世界证明了人类也可以像鸟儿一样在天空中自由翱翔。2015年，来自瑞典的两位飞行员：贝特朗·皮卡尔和安德烈·博尔施伯格，驾驶着他们的“阳光动力2”号开启了环球飞行的壮举，而且，全程不使用一滴化石燃料，完全依靠太阳能。如果说莱特兄弟当年证明了人类可以飞，“阳光动力2号”则向世人展示了一种完全清洁的未来飞行方式。

也有很多人认为“阳光动力2号”的环球飞行其实只是个噱头，它在24小时内收集的太阳能仅仅够波音747离地一瞬间，而且速度太慢，无法支持商业飞行。但从莱特兄弟1903年发明世界上第一架飞机，到1949年第一架喷气式客机“彗星号”投入商业运营，只用了46年。在现今技术爆发性发展的趋势下，谁又敢断言，太阳能飞机不是未来人类可行的飞行方式之一？

就如飞行员皮卡尔意味深长的那句话：“阳光动力2号不是用来载客，而是用来承载信息的：驾驶着它来进行环球飞行，本身就是一个向全世界推广清洁能源的绝佳方式。”

十三个月，两万公里，九个城市

2015年3月，两位瑞士飞行员贝特朗·皮卡尔（Bertrand Piccard）和安德烈·博尔施伯格（André Borschberg）从阿布扎比开始了他们的非凡之旅。他们驾驶着“阳光动力2号”（Solar Impulse 2）飞行了超过12000英里（约19300公里）。途中没有消耗一滴化石燃料，这是人类史上一次里程碑式的航行。

13个月后，“阳光动力2号”终于成功跨越太平洋，于4月23日在加州山景城（Mountain View）着陆。还剩最后两程，这架太阳能飞机就将被载入人类的飞行史册。

目前，他们已完成了9段飞行：从阿布扎比出发，途径马斯喀特、艾哈迈达巴德、瓦拉纳西、曼德勒、重庆、南京、名古屋（天气原因迫降）、夏威夷、旧金山。接下来，他们将飞往纽约，在做短暂休整后，计划于今年夏天抵达最初的起点阿布扎比，完成整个环球飞行。

“阳光动力2号”环球飞行线路图

皮卡尔驾驶“阳光动力2号”于2015年3月31日降落在重庆江北国际机场

“只要我们愿意，它可以永远待在天上”

其实早在2002年，瑞士阳光动力公司就启动了该项目。“阳光动力2号”从设计到建造耗时13年，投入资金1.5亿美元。赞助方来自瑞士、德国、法国、比利时、土耳其、美国等众多国家。飞机的核心部件则来自全球12家企业，包括瑞士ABB、美国SunPower，德国Air Energy等12家公司。

“阳光动力2号”的翼展达72米，跟波音747相当。整机重量2.3吨，相当于一辆SUV。飞行速度为每小时60英里（约每小时96公里）。机翼上铺有17248块太阳能板，且已升级为全新的单晶硅薄膜太阳能电池，能量转化效率约为22.7%。在正常光线条件下，只需6小时就可将电池充满，足以保证飞机昼夜航行。

“阳光动力2号”与波音747尺寸对比图

“阳光动力2号”结构及各项参数

材料性能方面，“阳光动力2号”的设计原则是尽量减轻重量以容纳更多的电池。机身采用碳纤维蜂窝夹层材料，单位面积只有普通打印纸重量的三分之一。

电池性能方面，“阳光动力2号”使用了德国Air Energy公司的电池，单个电池的能量密度达到260瓦时每千克，该公司声称他们的技术已领衔工业界两年以上。此话并不夸张，因为像松下、三星等大厂的产品，充电速度都要慢得多。

工作人员正在铺设太阳能板

当然，“阳光动力2号”也会遇到锂聚合物电池的通病：温度对电池容量和转换效率的影响。尤其是夜间飞行时，如果电池出现问题，飞行员恐怕只能选择弃机跳伞了。于是，研发团队采用了NASA惯用的方法——为电池组加热。他们在整个发动机吊舱内安装了温控系统，使其保持25℃的最佳工作温度。

“阳光动力2号”使用的德国Air Energy电池组

“当你向东飞行时，夜晚会相对较短，这才能保证我们有足够的动力储存来应对夜间飞行，”皮卡尔说，“在电力充沛时，飞机最高时速可达每小时100英里（约160公里/小时），但为了稳妥起见，我们把速度控制在60英里/小时（约96公里/小时）。”

驾驶舱控制系统及仪表板

在“阳光动力2号”的研发过程中，取得了很多技术突破。研发人员开发了更轻的材料，并将太阳能电池的能量转换效率最大化。同时，他们还设计了一个符合人体工程学的驾驶舱，里面的传感器可以对飞行员体征进行实时监测。

但是由于飞机体积有限，飞行员在驾驶舱里没有足够的活动空间，他们只能轮流驾驶飞机。好在两位飞行员快熬出头了，再过几个月他们就将大功告成。

“阳光动力2号”驾驶舱及体征监测系统

在去年7月的一次飞行中，“阳光动力2号”从日本飞到夏威夷。这次航行打破了单次飞行最长距离的世界纪录，但是飞机的电池也因此烧坏了。所以，“阳光动力2号”被迫停留在夏威夷瓦胡岛长达近十个月，在更换了新的电池组和温度控制系统后才终于重新踏上征程。

飞越旧金山上空

如今，“阳光动力2号”重返苍穹，两位飞行员也终于看到了胜利的曙光。现在，他们正从加州飞往纽约，预计可以在夏末于中东完成他们的环球飞行。

“阳光动力2号”飞行路线图

“阳光动力2 号承载的是未来清洁飞行的理念”

在所有的大型交通工具中，飞机是最不环保的，因为飞机在单位距离每位乘客所排放的CO2是最多的。皮卡尔和博尔施伯格希望通过此次航行来促进人们清洁飞行的意识。

工作人员在机舱中安装电池组

为了使飞行更环保，很多航空公司都在押注生物燃料。今年3月份，美国联合航空公司（United Airlines）计划在洛杉矶国际机场（LAX）定期执飞只使用生物燃料的航班。

其实太阳能飞机的可行性并不太高，因为大型飞机所需要的动力要比“阳光动力号”多得多，短期内不太可能有太阳能客机出现。但这并不重要，“阳光动力号”环球之旅的目的在于促进对清洁能源的研究与发展。

“一天夜里，我望着月亮在海面上的倒影，忽然有那么一瞬间，我感到自己与世隔绝，同时又踌躇满志，”皮卡尔在加州着陆后说道，“岁月如斯，不枉此生。”

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