飞行江湖之“神秘人物”

某大雁：听说了吗？最近飞行界出现了一个“神秘人物”，它身子不大，翅膀却很长，喜欢穿一身黑衣裳，据说不吃不喝也能飞行5 天5 夜。

某仙鹤：不吃不喝飞行5 天5 夜？这怎么可能！就是飞机也要加油才能飞行呢。

某天鹅：这个事情我也听说了。它确实不需要吃东西，也不用加油，只要阳光一照，它就动力十足。今年它将要环球飞行。据可靠消息，2015 年三月份它还将飞抵中国。

麻雀、燕子、乌鸦、海鸥相互对视，好奇心起：这个飞行界的“神秘人物”究竟是谁呢？

“吃阳光”的“飞行怪客”——太阳能飞机启动环球之旅

█ 策划：本刊编辑部 统筹：谢飞

亚洲西部，阿联酋首都阿布扎比，热浪滚滚。那个在飞行界被津津乐道的“神秘人物”，刚刚被重新组装完成。2015 年1 月6 日，它从瑞士被运到这里来。

如果你有机会近距离地接触它，你会发现它帅气极了。它有一对细长细长的翅膀，翅膀张开的时候，翼展达到72 米，甚至比传统大型客机波音747-81 还要宽。翅膀两端微微上翘，显示出酷酷的造型。翅膀前方有一圈金边，在阳光下熠熠生辉。和长长的翅膀相比，它的身子则瘦小了很多。它的身体腹面是白色的，身体背面却覆盖着一层黑黑的盔甲。这层盔甲由一块块黑色“鳞片”状物质组成。这些“鳞片”，正是它无穷力量的来源。

它有一个好听的名字“阳光动力2 号”。正是它，正在进行着一次对飞行界来说，甚至是对整个人类来说都非常有意义的事情——环球飞行。

你们都猜对了，“阳光动力2 号”是一架太阳能飞机。而它身上的“鳞片”就是一个个太阳能光板。一起来看看这个“神秘人物”的真面目吧。

 “阳光动力”项目和“阳光动力1 号”

说到“阳光动力2 号”，就不得不说“阳光动力”项目和“阳光动力1 号”。

“阳光动力”项目发起人是瑞士的探险家贝特朗·皮卡尔。早在2003 年，皮卡尔就提出了太阳能飞机环球飞行构想：他计划驾驶太阳能飞机，经过5 次起降实现环球昼夜飞行，这就是“阳光动力”项目。

2010 年4 月7 日，“阳光动力1 号”首飞成功。2012 年5 月，它首次完成瑞士至比利时的跨国飞行。

·动力系统设计

太阳能电池

白天，太阳能电池将多余的电能充入到机载锂电池中，为夜间飞行储备电能，因此，“阳光动力2 号”的动力才能源源不断。

螺旋桨驱动器

“阳光动力2 号”具有4 个螺旋桨驱动器。螺旋桨驱动器是飞机的关键部件，对太阳能飞机的飞行起着举足轻重的作用，它的构成、工作原理和控制方式具有独特的设计。

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·太阳能飞机设计

材质轻

用来制造太阳能飞机的碳纤维材质很轻，每平方米的质量为25 克，是同样面积与厚度的纸张的1/3。

设计时速和高度

无风情况下时速70 千米，顺风时速可达100 多千米，最高可飞至9 000 米高空。

 “阳光动力2 号”太阳能飞机

“阳光动力2 号”是“阳光动力1 号”的升级版，飞机翼展达到72 米。机身装有17 248个太阳能电池板，总面积280 平方米，为飞机上4 个电动马达提供电力。为了储备能量供夜间飞行，飞机上载有633 千克的锂电池。飞机重2.3 吨。为尽可能减轻重量，飞机上仅可乘坐1 人。“阳光动力2 号”配有卫生间，这点也比“阳光动力1 号”人性化了很多。

·飞行难度

受天气影响大

“阳光动力2 号”飞机的飞行速度比较慢，容易受到天气、风速的影响，因此无法在恶劣的天气里飞行，需要气象团队做好气象预测工作。

昼夜温差大

因考虑到耗能和机身重量问题，设计团队并没有为飞机加入加压和供暖系统。白天气温最高可达40 ℃，而到了晚上又可能降到-20 ℃。因此，飞行员将穿着指尖和脚尖有保暖设备的特殊服装，以适应温度的变化。

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最难航程

因为“阳光动力2 号”是一架单座飞机，只能容纳一名飞行员，因此，只有在降落到地面并做停留时，驾驶员才能稍做休息或进行换班。

本次环球飞行中最长的一段航程是从南京飞往夏威夷，将历时5 天5 夜，横跨整个太平洋。在这段航程中，飞行员基本不眠不休，只能每隔3 小时休息20 分钟。

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由于飞机部件精密脆弱，“阳光动力2 号”的拆解和组装都需要耗费很长的时间

太阳能飞机的环球之旅

人类是一个热衷挑战的物种。最高的山、最深的海、最远距离的飞行，这些挑战除了考验人的精神与体能，同时也考验着技术水平。最好的潜水器才能抵达大洋底部，最好的飞行器才能飞跃整个地球。那么，想乘着“阳光动力2 号”环球飞行的飞行员又是什么样的人呢？

爱探险的飞行员

2009 年，美国《大众科学》上刊登了一则热气球不停站环球飞行的故事。“百年灵轨道飞行器3 号”热气球从瑞士出发，历时19 天21 小时47 分钟，飞行距离为45 755 千米。气球的两位驾驶员中，就有“阳光动力”项目的联合创始人贝特朗·皮卡尔。皮卡尔是精神病学专家和探险家，也正是那次热气球之旅，激发了他有关“阳光动力”飞机制造的最初设想。

“阳光动力2 号”的另一位飞行员是安德烈·博尔施伯格，他是一名工程师和企业家。他组建并领导一支由80 人组成的技术团队来执行太阳能飞机项目，目前已经投资1.7 亿美元。

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“阳光动力2 号”的飞行员安德烈·博尔施伯格和贝特朗·皮卡尔

“阳光动力2 号”环球飞行路线

2015 年3 月，“阳光动力2 号”从阿布扎比启程。之所以选择中东为起飞点，是看中了当地的低云条件。飞机将经阿拉伯海，进入印度、缅甸、中国，然后跨越太平洋前往美国，再飞往南欧和北非，最终回到起点。整个旅程将耗时4~5 个月，飞机预计于今年夏天飞回始发地阿布扎比。

在途经中国时，“阳光动力2 号”分别在重庆和南京着陆停留。选择重庆和南京作为停靠站，主要原因是这两个地方没有太大的风，气象条件比较好。

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温差波动大 一日历冬夏

太阳能飞机和普通的客机毕竟不同，在乘坐“阳光动力2 号”环球飞行时，会遇到哪些困难呢？

飞行员安德烈说：“在飞行中，其实有很多困难，因为我们每天都要攀爬9 000 米的高度，这就相当于世界最高山脉喜马拉雅山的高度。”白天，飞机的高度很高，以避开气流并最大化利用太阳能；而到了晚上，飞机则处于半滑翔状态，飞行高度也逐渐降低到1 500 米高度。由于“阳光动力2 号”的机舱不是密闭的，没法保持温度恒定，白天阳光下温度急剧升高，热的时候可以达到40℃，而晚上最寒冷的时候，温度能达到-20℃。一天中相当于经历了夏天和冬天，这对宇航员的身体来说，是一项非常大的挑战。

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从机舱内俯视地球

睡眠时间通常在20 分钟以内

在“阳光动力2 号”环球飞行的路线上，最长的距离要飞5 天5 夜不停歇，那飞行员在飞机上吃什么？困了怎么办呢？

安德烈说：“我们努力让飞行员在飞机上的生活尽可能地节能、高效。我们也研制了一些特殊的食物，能够经历温度骤变而依旧保鲜。普通的食物在经历-20℃到40℃的环境变化之后，很快便无法食用。因此，我们和一家瑞士公司合作，研制了一些能够在不同温度下食用的食物。这些食物既可以加热食用，也可以在常温或低温下食用。”

研究人员在驾驶舱还设计了特殊的座椅，其靠背能够往后放至水平，可让飞行员向后躺下，并调整姿势。飞行员在飞机上的睡眠时间通常在20 分钟以内，“阳光动力”项目团队认为20 分钟足够让飞行员恢复精力，并且能让飞机处于无人驾驶状态的时间尽量缩短，以便能更好地操控飞机。

另外，5 天5 夜不上厕所也是不可能的。所以在“阳光动力2 号”上，就配备了“厕所”。飞机上的“厕所”与飞行员的座椅一体相连，当飞行员“内急”时，便能够“就地解决”，跟在家里上厕所基本上没太大差别。

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太阳能飞机的未来发展

目前来说，“阳光动力2 号”是唯一不使用化石能源即可昼夜飞行的飞机，它将人类开拓进取的精神推向了新的高度，在探险史和航空史上具有划时代的意义。同时，这次“阳光动力2 号”环球之旅也象征着人类对新能源的探索精神，以及对未知旅程和身体极限的挑战。

安德烈说：“通过‘阳光动力2 号’的首次环球飞行，人们会意识到这是一个具有里程碑意义事件的开端，就好像当时莱特兄弟发明飞机、查尔斯·林伯格驾驶飞机横越大西洋一样，他们实现了飞机飞行，而我们则是探索发现了如何利用清洁的太阳能实现飞行。我们所想要做的，而且已经在进行中的，就是研发一款能够替代人造卫星的太阳能无人机，飞行高度高于普通飞机所在的大气平流层，6 个月持续不间断地完成通信等功能，继而拓展我们的手机通信信号，将互联网信号传送至更远，这要比发射人造卫星划算得多。这就是我们未来的计划，而且已经开始在实验和开发了。”