乘風而上的 超級滑翔機

2018年9月2日，佩爾蘭Ⅱ號滑翔機打破了世界紀錄，它成功在23千米的高空滑翔。這有什么了不起的呢？因為佩爾蘭Ⅱ號是一架無引擎滑翔機，它從一開始升空，到23千米的高空，全是靠風“托”起來的。

這架滑翔機是怎么飛起來的？為何科學家們要費勁心思制作這樣這樣一種滑翔機？讓我們繼續(xù)往下看。

“氣浪”托起無引擎滑翔機

多年以來，飛機工程師們認為，無引擎滑翔機無法爬升到離地面15千米以上的高空，因為滑翔機的上升動力來自自地面而上的暖氣流，這種暖氣流的高度也就只在這15千米之內(nèi)，這也恰好是對流層的范圍，對流層上面便是平流層，而平流層沒有能主動上升的氣流。但美國宇航局的試飛員（檢驗飛機性能的研究員）埃納爾證明了無引擎滑翔機能“飛”得更高。

自20世紀90年代開始，埃納爾就一直在研究山脈“氣浪”，當?shù)孛娴母邷丶訜醽碜陨狡律系睦淇諝鈺r，就會形成這種氣浪。如果來自山坡上的冷空氣是由極地急流和極地渦旋（這是兩種正常的氣流）合并產(chǎn)生的話，那么由這股冷空氣形成的氣浪會產(chǎn)生一股特別強勁的向上氣流，這股氣流最高可以到達39千米的高空。不過這股氣流的產(chǎn)生也就一年一次，每次持續(xù)幾天而已。

拋開佩爾蘭復雜的外觀設計不談，其實早在2006年，埃納爾就與一位叫做斯蒂夫的飛機發(fā)燒友共同乘坐佩爾蘭Ⅰ號，成功利用了這股氣流，在阿根廷的安第斯山脈上滑翔到了15.544千米的高空，他們當時就打破“15千米”這個限制。如今，他們飛得更高。

無引擎滑翔機能幫助科研

為什么科學家們不用其他已經(jīng)造好，并且可以飛到平流層的有發(fā)動機的飛機？因為這種飛機會排放廢氣，從而影響飛機上傳感器周圍的空氣，使傳感器無法收集純凈的平流層大氣信息。

或許有人會想，“不是還有氣象氣球和衛(wèi)星嗎？”在無引擎滑翔機被發(fā)明出來之前，科學家們就是利用氣象氣球和衛(wèi)星來收集平流層的大氣信息。不過氣象氣球無人駕駛，如果科學家們想要它飛到指定的位置，這只能“隨緣”。而衛(wèi)星又離平流層較遠，無法探測和收集平流層更為細致的變化。

而無引擎滑翔機則沒有這樣的局限，它沒有發(fā)動機，不會對周圍的空氣造成影響;有駕駛員，想飛哪就飛哪;它本身就在平流層當中飛行，可以近距離地收集平流層的大氣信息。正是由于無引擎滑翔機有著這些優(yōu)點，科學家才用它來測量和收集平流層的壓力、空氣濕度和溫度的信息。

更重要的是，它還能近距離地探測臭氧層的變化，收集臭氧層的數(shù)據(jù)。地球臭氧層最主要的部分就位于平流層。

下一站，火星？

如果人類將來要對火星進行進一步的探索或移居火星，長途的物質(zhì)運輸必不可少。而佩爾蘭Ⅱ號能夠在-70℃、且比平?？諝庀”?7%的平流層中飛行，平流層大氣條件跟火星相似，加上內(nèi)燃發(fā)動機無法在火星貧氧的大氣中點燃，以及未來無引擎滑翔機的性能會更加優(yōu)秀，無引擎滑翔機或?qū)⒊蔀榛鹦侵饕倪\輸工具之一。