永遠(yuǎn)的飛行

一架新的太陽(yáng)能動(dòng)力飛機(jī)計(jì)劃零排放飛行。

當(dāng)一架飛機(jī)在飛越大西洋時(shí)，它需要裝載80噸燃料，這達(dá)到了飛機(jī)總重的五分之一。在進(jìn)行特別長(zhǎng)的飛行時(shí)，燃料可以占到飛機(jī)起飛重量的40％，所以大約有20％的燃料是用來運(yùn)輸其他燃料的。每噸燃料燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳為3.2噸。但是在瑞士一個(gè)機(jī)場(chǎng)的飛機(jī)庫(kù)里面卻有一個(gè)完全不用燃料的飛機(jī)原型。這架飛機(jī)的機(jī)翼和大型客機(jī)的差不多，但是它們上面鋪滿了一層太陽(yáng)能電池，它們可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能來維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

此前也有太陽(yáng)能飛機(jī)上天飛行過。先驅(qū)者是保羅·麥卡克萊迪(Paul MacCready)的“蜘蛛絲一企鵝號(hào)”(Gossamer Penguin)太陽(yáng)能飛機(jī)于1980年在加州第一次實(shí)現(xiàn)載人飛行，當(dāng)時(shí)是由他13歲的兒子進(jìn)行控制的。而改進(jìn)型的“太陽(yáng)挑戰(zhàn)號(hào)”(Solar Challenger)在1981年飛越了英吉利海峽。但是這架名為HB-SIA的飛機(jī)，是有史以來第一架真正在天空中飛行的飛機(jī)。如果與預(yù)期的飛行一樣的話，就會(huì)建造第二架。這架飛機(jī)能飛到一萬米的高空，利用白天吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化來的電能來維持夜間的飛行。這架飛機(jī)的駕駛員伯特蘭德·皮卡德(Bertrand Picard)和安德魯·伯斯博格(André Borschberg)計(jì)劃駕駛這架飛機(jī)飛越大西洋，然后再飛越全世界。

這架飛機(jī)的原型將在6月26日由“太陽(yáng)動(dòng)力”(Solar Impulse)項(xiàng)目組來揭幕?！疤?yáng)動(dòng)力”是由伯特蘭德·皮卡德和安德魯·伯斯博格這兩個(gè)飛行員實(shí)施的一個(gè)項(xiàng)目。皮卡德先生曾經(jīng)協(xié)助駕駛“軌道三號(hào)”(Orbiter3)完成了第一次不間斷熱氣球全球飛行。他出身于一個(gè)冒險(xiǎn)世家：他的祖父奧古斯特(Auguste)是第一個(gè)駕駛熱氣球飛到平流層的人，而他父親則乘坐深海潛水器創(chuàng)造了最深的潛水紀(jì)錄。伯斯博格則是一位工程師，曾經(jīng)當(dāng)過戰(zhàn)斗機(jī)飛行員。

極限測(cè)試

盡管伯斯博格曾經(jīng)在模擬器中試飛過HB-SIA，但他表示，在今年下半年的第一次真正試飛之前，他也不知道這架飛機(jī)性能如何。這一原型機(jī)將一些技術(shù)發(fā)揮到了極限，特別是在重量和性能之間的平衡。因此，盡管它的機(jī)翼達(dá)到了61米，但它的空間只夠容納一個(gè)飛行員。它的重量也只有15噸，是同樣大小的高性能滑翔機(jī)的五分之一。

HB-SIA復(fù)雜的骨架是由碳纖維復(fù)合材料制作而成，呈蜂窩狀以及三明治結(jié)構(gòu)。上面還有一層塑料膜結(jié)構(gòu)。機(jī)翼的上面膜結(jié)構(gòu)以及后部水平穩(wěn)定器植入了12000個(gè)光學(xué)電池。這些電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光能的效率是22％。還有4塊重達(dá)100公斤的鋰電池，每塊電池為一個(gè)螺旋槳助推器提供動(dòng)力。這些鋰聚合物電池占了整個(gè)HB-SIA重量的四分之一，它們所轉(zhuǎn)化的電能在試飛時(shí)可以驅(qū)動(dòng)四個(gè)推進(jìn)器。當(dāng)這些飛機(jī)飛行得越遠(yuǎn)越高時(shí)，飛機(jī)將會(huì)由太陽(yáng)能電池提供能量。HB-SIA的飛行速度不快，在無風(fēng)環(huán)境下時(shí)速只有70千米。它的電動(dòng)機(jī)功率是9千瓦——這和萊特兄弟的飛機(jī)差不多。所有的引擎全功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其力量也只有一個(gè)腳踏車那樣大小。但是如果仔細(xì)計(jì)算其儲(chǔ)存的能量，它應(yīng)該可以是最接近載人的永動(dòng)飛行的了——人卻因?yàn)橐嬍骋约霸陂L(zhǎng)時(shí)間飛行時(shí)保持清醒卻反而成為了限制因素。

據(jù)本項(xiàng)目的首席執(zhí)行官安德魯·伯斯博格透露，“太陽(yáng)動(dòng)力號(hào)”的首次試飛預(yù)計(jì)在今年年底。他還透露，機(jī)身所用的電池將在飛行任務(wù)的前一天通過對(duì)機(jī)翼上的太陽(yáng)能電池完成充電，這樣飛機(jī)整個(gè)起降和飛行過程將不使用任何其他燃料。如果這一原型飛機(jī)在夜間飛行成功的話，隨后的設(shè)計(jì)也將會(huì)實(shí)現(xiàn)。這架HB-SLA飛機(jī)的設(shè)計(jì)飛行時(shí)間是五天五夜的不間斷飛行。如果它在飛越大西洋時(shí)成功的話，它將沿著北回歸線作全球飛行，并在每個(gè)大陸都降落一次。

試飛需要些膽量才行。在白天，飛機(jī)在電池充電時(shí)會(huì)一直爬高，而到了夜晚則會(huì)為了節(jié)省電力會(huì)一直不斷地緩慢下降。這意味著駕駛員要謹(jǐn)慎駕駛，避開大風(fēng)地區(qū)。設(shè)計(jì)小組已經(jīng)用實(shí)時(shí)天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬飛行。晚上頂風(fēng)是最令人擔(dān)心的?！八赡軙?huì)讓夜變得異常漫長(zhǎng)，并在太陽(yáng)升起之前喪失能量。如果是這樣，這將導(dǎo)致一場(chǎng)災(zāi)難?！辈共└裣壬f。成功意味著每天早晨你都“沐浴在陽(yáng)光中”。

很多公司和集團(tuán)都贊助了“太陽(yáng)動(dòng)力”項(xiàng)目，包括國(guó)際空運(yùn)協(xié)會(huì)(IATA)。其在吉隆坡召開的年會(huì)上，國(guó)際空運(yùn)協(xié)會(huì)決定要在2020年之前控制住碳排放。太陽(yáng)能飛機(jī)依然是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想，但是國(guó)際空運(yùn)協(xié)會(huì)相信，不斷推進(jìn)技術(shù)發(fā)展，將對(duì)清潔飛行大有裨益。