陳冰

耗巨資研制的“陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)”到底值不值得？在兩位創(chuàng)始人看來(lái)，陽(yáng)光動(dòng)力是個(gè)信使，它讓僅僅依靠太陽(yáng)能飛行成為可能。它鼓勵(lì)我們相信自己擁有創(chuàng)新能力和改變世界的能力，并具有致力于保護(hù)環(huán)境的開(kāi)拓精神！“或許您已知道，陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)已于2015 年3 月31日周二凌晨1 點(diǎn)35 分順利抵達(dá)中國(guó)重慶，但由于天氣原因無(wú)法按原計(jì)劃在第二天飛抵南京。目前的天氣預(yù)報(bào)仍不理想，陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)在未來(lái)8 天都無(wú)法飛赴南京?！?“很遺憾，我們抱歉地通知您陽(yáng)光動(dòng)力團(tuán)隊(duì)剛剛決定再次推遲前往南京的時(shí)間，也就是說(shuō)陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)不能在4 月16 日（周四）從重慶起飛飛往南京，下一個(gè)預(yù)計(jì)的起飛時(shí)間是4 月21 日，下周二?！?在等待“陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)”的日子里，媒體人已經(jīng)逐漸習(xí)慣了收到這樣的推遲郵件。“狼來(lái)了”的故事一再上演，每一次大家信心滿滿準(zhǔn)備出發(fā)，臨了總會(huì)被“放鴿子”。

以至于當(dāng)“陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)”真正起飛，身在全國(guó)各地的記者才開(kāi)始訂機(jī)票、火車票奔赴現(xiàn)場(chǎng)。

在飛行了約17 小時(shí)22 分鐘后，4月21日周二23點(diǎn)28分，耗資10億、由瑞士制造的零耗油太陽(yáng)能飛機(jī)終于抵達(dá)南京祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)，順利完成了其全球飛行的第六段航程。飛行員貝特朗·皮卡爾一路被人追問(wèn)：在重慶等待了20 多天，有沒(méi)有覺(jué)得太漫長(zhǎng)？

“漫長(zhǎng)？人類登上月球，發(fā)明航空器，每走一步都耗費(fèi)了無(wú)數(shù)時(shí)間。為了改變世界的探索，這點(diǎn)時(shí)間算什么？！” 環(huán)球飛行：技術(shù)挑戰(zhàn) 在9000 米的海拔高度以90 公里的平均速度飛入云中，不耗費(fèi)一滴燃油僅使用太陽(yáng)能便能晝夜飛行，這種近乎永動(dòng)飛行的瘋狂想法需要一架能迎接諸多挑戰(zhàn)的飛機(jī)。這樣飛機(jī)的結(jié)構(gòu)可能是最輕的，卻能攜帶足夠的電池來(lái)存儲(chǔ)所需的太陽(yáng)能。

而且它要足夠大，以便在機(jī)翼上捕獲太陽(yáng)射線，要盡可能符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，還要足夠穩(wěn)健，以便能耐受惡劣天氣。所有系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上都必須最小程度地使用能源。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想，工程師們花了十幾年時(shí)間進(jìn)行計(jì)劃、分析和測(cè)試。

其間，陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)的工程師采用達(dá)索系統(tǒng)的3D 原型設(shè)計(jì)、分析、仿真和協(xié)作程序管理應(yīng)用，設(shè)計(jì)出了擁有能平衡尺寸、重量、壓力和其他技術(shù)配置的高度復(fù)雜的飛機(jī)結(jié)構(gòu)，讓飛機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)縫運(yùn)行。同時(shí)，達(dá)索系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)還能幫助陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)在飛機(jī)啟動(dòng)革命性的環(huán)球飛行之前就對(duì)飛機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行虛擬化的創(chuàng)建和分析。

橫空出世的陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)飛機(jī)翼展達(dá)到72 米，比波音747 還要大，主要采用碳纖維復(fù)合材料，機(jī)身需要盡可能輕量化，飛行速度為每小時(shí)90 公里。機(jī)身結(jié)構(gòu)重量為2300 公斤，其中包括17248 個(gè)太陽(yáng)能電池單元，確保飛機(jī)能晝夜飛行。單座駕駛艙的專門設(shè)計(jì)用于滿足獨(dú)特需求，能確保飛行員在3.8 立方米的空間內(nèi)連續(xù)飛行六個(gè)晝夜，而且能應(yīng)對(duì)-40℃到40℃的溫度變化和零壓力，還留有足夠的空間放置補(bǔ)給用品。

機(jī)身 陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)飛機(jī)的工程師們開(kāi)發(fā)出一種纏繞纖維，旨在盡可能降低機(jī)身重量，同時(shí)具備可觀的強(qiáng)度。飛機(jī)83% 的構(gòu)件采用重量極輕的復(fù)合材料制成。全新推出的薄層板技術(shù)已經(jīng)將碳纖維材料的某些層重量從100 克/ 平方米降低至25 克/平方米，只有打印紙板的三分之一。

機(jī)翼 工程師以50 厘米的間隔距離小心放置144 條翼肋。機(jī)翼的上表面由太陽(yáng)能電池板組成，下表面則帶一層超輕面料。翼梁完全由碳纖維蜂窩夾層板制成?？捎糜陔妱?dòng)汽車的含氟共聚物薄膜用來(lái)保護(hù)飛機(jī)的太陽(yáng)能電池。這些電池易碎且沒(méi)有機(jī)械阻力，不過(guò)一旦涂覆上這種薄膜，可以模塑成機(jī)翼曲度而不斷裂。

它們防水、耐紫外線，并且厚度薄至17 微米。

陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)的太陽(yáng)能電池具備業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的轉(zhuǎn)化率（22.7%），厚度薄至僅135 微米，相當(dāng)于人類頭發(fā)的平均直徑。相比之下，家用太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)化率僅為16%。轉(zhuǎn)化率最佳的是用于衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池板（30%），但是這對(duì)太陽(yáng)能飛機(jī)而言重量又太重了。陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)上安裝了17248 塊太陽(yáng)能電池。

吊艙 為了優(yōu)化維護(hù)，陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)工程師設(shè)計(jì)出模塑成型碳纖維吊艙。

每一個(gè)吊艙都包含電機(jī)、鋰聚合物電池和螺旋槳。為了隔絕駕駛艙受到劇烈溫度變化的影響，拜耳材料科技推出高絕緣硬質(zhì)泡沫，這種新型泡沫材料具有微小的氣孔、高硬度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)重量很輕。具有極高效率的無(wú)傳感器無(wú)刷直流電機(jī)使得陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)的電機(jī)效率高達(dá)97%。

駕駛艙 電氣專家面臨的挑戰(zhàn)是采用市面上最輕的材料來(lái)開(kāi)發(fā)高效電子設(shè)備，一切都能在極端溫度下維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。普通飛機(jī)通常在傾斜角達(dá)到40 度時(shí)才會(huì)發(fā)出警報(bào)，而陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)的飛行員在傾斜角達(dá)到5 度時(shí)就會(huì)收到警報(bào)。而心電圖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)駕駛員的注意力水平、疲勞程度和警覺(jué)水平。

還有高度安全的量身定制的自動(dòng)駕駛儀。沒(méi)有這個(gè)穩(wěn)定的增強(qiáng)系統(tǒng)，飛行員將無(wú)法連續(xù)數(shù)日飛行。

飛行員 環(huán)球飛行期間，每一位飛行員將飛行4 至5 天。每天，他們將需要2.4 千克食品、2.5 升水和1 升運(yùn)動(dòng)飲料。為確保飛行員在長(zhǎng)途飛行過(guò)程中飲食需求得到滿足，雀巢研究中心研制出一系列豐富的食品和點(diǎn)心，旨在抵御溫度和氣候條件的極端變化，并且為飛行員提供健康均衡的飲食。

飛行員穿著智能尼龍纖維制成的飛行服。他們可以穩(wěn)定飛行員的體溫。天冷時(shí)，這些纖維將紅外熱量重新注入皮膚表面，而在高溫期間則可以防止飛行員出汗。

為了讓飛行員在駕駛飛機(jī)飛行長(zhǎng)達(dá)5 天5 也的情況下保持警覺(jué)，駕駛艙要具備足夠的空間來(lái)伸展雙腿。駕駛座瞬間就能充氣成一張舒適的床，而座椅下方隱藏了一個(gè)充當(dāng)廁所的開(kāi)放性裝置。在首段從阿聯(lián)酋阿布扎比飛往阿曼馬斯喀特的航程中，駕駛艙的出色配置讓飛行員保持長(zhǎng)達(dá)12 小時(shí)同樣的坐姿而毫不疲勞。

還有醫(yī)生和航空醫(yī)藥專家在飛行前以及飛行過(guò)程中提供重要的醫(yī)療建議，以營(yíng)養(yǎng)學(xué)以及睡眠和恢復(fù)的方法對(duì)飛行員提供輔導(dǎo)。飛行員每次最多只能小睡20 分鐘。

傳奇家族 陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)是兩位瑞士先鋒人士共同合作的成果。這一項(xiàng)目對(duì)于航空航天業(yè)的專家而言，幾乎是不可能完成的任務(wù)。但是，一些相遇使高不可攀的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。貝特朗·皮卡爾和安德烈·波許博格的相遇就是這種情況：他們有著截然不同的專業(yè)背景和旅行歷程，但有著相同的夢(mèng)想和熱情。

貝特朗·皮卡爾是精通催眠術(shù)的神經(jīng)科專家，是懸掛式滑翔機(jī)、機(jī)動(dòng)滑翔飛翼和氣球飛行器方面的探索家;安德烈·波許博格是一位企業(yè)家，曾經(jīng)是工程師，還做過(guò)戰(zhàn)斗機(jī)和直升機(jī)飛行員。他們組成了技能聯(lián)盟，并開(kāi)創(chuàng)了陽(yáng)光動(dòng)力項(xiàng)目。

作為貝特朗·皮卡爾家族的第三代探險(xiǎn)家，家族向來(lái)?yè)碛酗w天下海的傳統(tǒng)。貝特朗·皮卡爾在第一次成功駕駛熱氣球完成中途無(wú)降落環(huán)游世界的冒險(xiǎn)旅程之后，就萌發(fā)了利用太陽(yáng)能進(jìn)行環(huán)球飛行的瘋狂想法，他想設(shè)計(jì)一架不耗燃料便能晝夜飛行的太陽(yáng)能飛機(jī)，通過(guò)對(duì)無(wú)污染科技與可再生能源的廣泛運(yùn)用，來(lái)進(jìn)一步改善人類的生活品質(zhì)。

從兒時(shí)便對(duì)飛行務(wù)必癡迷的安德烈·波許博格在貝特朗的愿景中找到了完成夢(mèng)想的方法。于是，兩位飛行勇士展開(kāi)了他們畢生的冒險(xiǎn)之旅——陽(yáng)光動(dòng)力。他們受到一大群工程師以及合作伙伴的用戶與支持。12 年的工作、計(jì)算、建模和測(cè)試，具有各種背景的80 位專家，100 位專家顧問(wèn)和90 位合作伙伴與贊助商，總預(yù)算約為1.15 億歐元。

2009 年，第一太陽(yáng)能飛機(jī)原型誕生，2010 年7 月7 日，安德烈駕控HB-SIA 完成了夜間飛行任務(wù)，并在2012 年完成了從帕亞尼到馬德里最長(zhǎng)的太陽(yáng)供能飛行任務(wù)。這兩次飛行打破了8 項(xiàng)國(guó)際航空協(xié)會(huì)的世界紀(jì)錄——自由距離、沿航線自由距離、直線距離、預(yù)聲明航點(diǎn)直線距離、沿航線距離、持久力、絕對(duì)高度、高增益。2014 年，陽(yáng)光動(dòng)力2 號(hào)閃亮登場(chǎng)，并開(kāi)啟了環(huán)球航行的偉大壯舉。兩位創(chuàng)始人將會(huì)根據(jù)飛行經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人目標(biāo)輪流操作駕駛陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)。

用10 億元為一個(gè)創(chuàng)意買單，到底值不值得？

在兩位創(chuàng)始人看來(lái)，陽(yáng)光動(dòng)力是個(gè)信使，它讓僅僅依靠太陽(yáng)能飛行成為可能。它鼓勵(lì)我們相信自己擁有創(chuàng)新能力和改變世界的能力，并具有致力于保護(hù)環(huán)境的開(kāi)拓精神！