經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)9年的準(zhǔn)備,2015年3月9日,太陽(yáng)能飛機(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)在阿聯(lián)酋首都阿布扎比開(kāi)啟了環(huán)球之旅,在長(zhǎng)達(dá)3.5萬(wàn)公里的飛行旅途中,它將經(jīng)阿拉伯海進(jìn)入印度、中國(guó),然后跨越太平洋前往美國(guó),再經(jīng)南歐和北非返回起點(diǎn)。整個(gè)旅程將持續(xù)約5個(gè)月,預(yù)計(jì)于8月初完成。屆時(shí),“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)將創(chuàng)造人類(lèi)首次全部以太陽(yáng)能為動(dòng)力的環(huán)球載人飛行。
這個(gè)“不燒油飛全球”的大膽構(gòu)想由瑞士探險(xiǎn)家貝特朗·皮卡爾于12年前首次提出。很快,一支科研團(tuán)隊(duì)被組建起來(lái),經(jīng)過(guò)了9年的努力,他們終于設(shè)計(jì)并制造出一系列能夠晝夜飛行的太陽(yáng)能飛機(jī)。
太陽(yáng)能飛機(jī)并不是“天上有太陽(yáng)就能飛”這么簡(jiǎn)單。例如,為了完成這樣的長(zhǎng)距離飛行,當(dāng)然上面的電池板是越多越好,但如果電池裝得太多,飛機(jī)本身的重量又會(huì)太沉……如何保持平衡,可是一門(mén)大學(xué)問(wèn)!
“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)飛機(jī)的總重僅有2.3噸。為了減輕重量,飛機(jī)大部分由碳纖維復(fù)合材料制成,其重量?jī)H為25克/米3,比紙還要輕3倍!而它的兩個(gè)“翅膀”總長(zhǎng)度則達(dá)到了72米,比波音747的機(jī)翼還要寬!機(jī)翼表面由17248個(gè)厚度僅為135微米的單晶硅太陽(yáng)能片覆蓋。這些電池板上覆有一層厚度僅為17微米的樹(shù)脂薄膜,可以抵御紫外線(xiàn)和水的侵蝕。
在飛機(jī)的機(jī)翼上,裝有4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙。采用的新型發(fā)動(dòng)機(jī)可以將功率損失降到最低。而配備的鋰聚合電池可為飛機(jī)提供足夠的備用能源,以保證飛機(jī)的夜間飛行。為了讓電池保持最佳工作狀態(tài),工程師們使用一種隔熱硬泡沫材料,將電池溫度始終保持在-20℃以上。
為了保證飛機(jī)在夜間能夠安全著陸,機(jī)翼上還安裝了16盞高亮度LED大燈。而且,它們都是貨真價(jià)實(shí)的“節(jié)能燈”,能耗不到100瓦,僅相當(dāng)于2只床頭燈。
飛機(jī)的駕駛艙采用了帶有微小空隙的泡沫絕緣材料,能夠很好地保持飛行員的體溫。駕駛艙的座椅下設(shè)有馬桶,還裝有降落傘和救生筏。這里還存放著飛行員的飲食補(bǔ)給,包括每天需要攝入的2.4公斤食品、1.5升水和1升能量飲料。
飛機(jī)在天上飛,地面支持必不可少。“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)的地面控制中心建在摩納哥,這里匯集了來(lái)自歐洲多國(guó)的氣象學(xué)家、數(shù)學(xué)家和工程師,能夠24小時(shí)不間斷地追蹤飛機(jī)和飛行員狀態(tài),分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)。同時(shí),這個(gè)中心還要負(fù)責(zé)與國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)及各國(guó)地面塔臺(tái)進(jìn)行大量復(fù)雜的協(xié)調(diào)溝通,以保證“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)不要與其他飛機(jī)“撞車(chē)”。
每天,“陽(yáng)光動(dòng)力”2號(hào)在白天會(huì)攀升至8000米以上高空,以吸收太陽(yáng)能,日落后則依靠電池和少量的推力進(jìn)行滑行,緩慢下落至3000米高度。每一次攀升和降落都需要較理想的氣象條件配合。因此,地面中心還必須通過(guò)衛(wèi)星、其他地面監(jiān)控中心、互聯(lián)網(wǎng)等途徑收集信息,包括飛行高度、速度、位置、發(fā)電機(jī)功率和溫度、電池充電狀態(tài)等,以便隨時(shí)隨地為駕駛員提供幫助。
駕駛這架太陽(yáng)能飛機(jī)的人正是它的“父親”——瑞士探險(xiǎn)家貝特朗·皮卡爾。他和另外一名優(yōu)秀飛行員安德烈將輪流駕駛飛機(jī)完成這次環(huán)球之旅。因?yàn)椤瓣?yáng)光動(dòng)力”2號(hào)可在無(wú)人駕駛狀態(tài)下最多飛行20分鐘,所以他們進(jìn)行了特殊的睡眠訓(xùn)練,將每天8個(gè)小時(shí)的連續(xù)睡眠變成每?jī)尚r(shí)睡一次,每次不足20分鐘。如果到時(shí)候睡不著怎么辦?他們會(huì)通過(guò)做瑜伽和自我催眠來(lái)讓自己入睡!