“我們的飛機(jī)確實(shí)可以連續(xù)飛一個(gè)月。問(wèn)題是，飛行員能做到這點(diǎn)嗎？”

說(shuō)這話的是安德里·波施博格，他跟好友伯特蘭德·皮查德共同主導(dǎo)制造了世界上最大的太陽(yáng)能飛機(jī)“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”（SolarImpulse2），并且已經(jīng)成功完成了試飛。按照他的說(shuō)法，他們的飛機(jī)從理論上來(lái)說(shuō)，可以永遠(yuǎn)飛行而無(wú)需降落。

17248塊太陽(yáng)能板

永遠(yuǎn)飛行，這像是科幻小說(shuō)里的概念。不過(guò)，這概念具體到“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”上面，依賴的其實(shí)是17248塊太陽(yáng)能板。這些單晶硅電池板都非常薄，每塊厚度只有135微米，它們平鋪在機(jī)翼、機(jī)身和水平尾翼上，為飛機(jī)源源不斷地吸收太陽(yáng)能。

為了能夠多吸收太陽(yáng)能，其機(jī)翼也被造得極其寬大，翼展長(zhǎng)達(dá)72米，比波音747的翼展還要大！至于太陽(yáng)能板的面積總和，也達(dá)到了269.5平方米之多。

太陽(yáng)能板吸收得到的能量經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換之后，都儲(chǔ)存在鋰聚合物電池里。出于絕緣考慮，工程師們用高密度的泡沫將電池包裹起來(lái)，然后分別放入四個(gè)引擎艙內(nèi)；當(dāng)然少不了的還有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠保證這些電池能在安全的溫度里工作。

這些電池的能量密度為260Wh/kg，在鋰電池里算是很高端的產(chǎn)品，然而比起燃油動(dòng)輒上萬(wàn)Wh/kg的能量密度來(lái)說(shuō)確實(shí)差距甚遠(yuǎn)。所以，電池組總重量就達(dá)到了633公斤。眾所周知，重量越大，能耗越大，如果飛機(jī)太重的話，從太陽(yáng)那里得到的能量會(huì)不會(huì)不夠用？為了解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)然只能從減輕其他部分的重量著手。

于是，波施博格帶領(lǐng)著工程師團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來(lái)一種全新的架構(gòu)，去掉了所有不必要的功能，減掉了每一克非必須的重量。機(jī)翼上層由太陽(yáng)能電池板完全覆蓋，而下層則是一層高強(qiáng)度高延展性的碳涂層“皮膚”，機(jī)翼內(nèi)部還有140根碳纖維棒以50厘米的間隔排列，以提供穩(wěn)定的支撐力量。這種架構(gòu)令機(jī)身總重量竟然比頂級(jí)滑翔機(jī)還輕數(shù)倍。事實(shí)上，它的重量只跟一架小貨車相當(dāng)，僅為2300公斤。

不過(guò)，就像電動(dòng)車一樣，太陽(yáng)能飛機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)性能表現(xiàn)上比起燃油飛機(jī)要有所欠缺。根據(jù)“太陽(yáng)動(dòng)力”官方的說(shuō)法，這款飛機(jī)的引擎系統(tǒng)效率達(dá)到了94%，已是創(chuàng)紀(jì)錄新高，但24小時(shí)飛行的平均輸出功率不過(guò)15馬力，最大輸出功率也只有70馬力（每個(gè)引擎17.5馬力），甚至比不上汽車。

馬力不足，速度也是個(gè)問(wèn)題。該飛機(jī)的速度與飛行高度成正比，不過(guò)總的來(lái)說(shuō)都很低：在海平面高度上，最小時(shí)速僅為36公里，最大時(shí)速也不過(guò)90公里；就算是在最高的高度上，最大時(shí)速也才140公里。何況為了進(jìn)一步節(jié)省能源，這架飛機(jī)也會(huì)采取日間/夜間模式，也就是說(shuō)，日間飛行高度8500米，夜間飛行高度就只有1500米，也難怪波施博格要擔(dān)心飛行員無(wú)法堅(jiān)持全程飛行。

飛行員怎么辦

速度顯然是“太陽(yáng)動(dòng)力”系列的桎梏。上一代產(chǎn)品在去年曾經(jīng)完成過(guò)橫跨美國(guó)的飛行，可是總耗時(shí)達(dá)到了45天之久；這一次，波施博格和皮查德團(tuán)隊(duì)對(duì)“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”的期許是環(huán)球飛行，預(yù)計(jì)飛行時(shí)間將達(dá)到500小時(shí)。

于是才有了波施博格那句話——他們的飛機(jī)可以永遠(yuǎn)飛行在空中，但飛行員無(wú)法堅(jiān)持500個(gè)小時(shí)。于是，要想讓環(huán)球飛行的夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，就得從解決飛行員的生理問(wèn)題開始。

出于減輕機(jī)身重量的考慮，“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”沒(méi)有配備加壓和供暖系統(tǒng)，所以飛行員所要面臨的，就是從零下40攝氏度到零上40攝氏度的極端考驗(yàn)。怎么辦呢？波施博格團(tuán)隊(duì)也很絕，他們要求飛行員多穿衣服。

當(dāng)然不止如此，“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”的駕駛艙結(jié)構(gòu)中采取了高密度的保溫材料，盡可能保證艙內(nèi)飛行員和儀器不會(huì)受到溫度影響。另外，為了應(yīng)對(duì)高度帶來(lái)的缺氧現(xiàn)象，飛機(jī)上還帶著6罐氧氣，只要有需要，就能給飛行員供氧。

經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的駕駛艙擁有3.8平方米的寬闊空間，飛行座椅甚至可以拉平，讓飛行員在飛機(jī)上得到休息——當(dāng)然，由于飛機(jī)駕駛艙內(nèi)只能容納一人，所以飛行員在飛行途中最多只能小憩片刻。“為了保證盡快恢復(fù)體能和精力，我們的飛行員都需要經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練，”其官方介紹說(shuō)，“自我催眠及冥想技術(shù)能幫助飛行員們保持專注度和敏銳度。”機(jī)上還配備有食物和飲水，足夠飛行員一周的需求。

按計(jì)劃，“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”的環(huán)球旅行將會(huì)安排在明年舉行，而500個(gè)飛行小時(shí)將被分割成不同階段，分?jǐn)傇谌齻€(gè)月內(nèi)完成，其中，單次最長(zhǎng)的飛行將達(dá)到5到6天。對(duì)于人類飛行員來(lái)說(shuō)，這樣的考驗(yàn)相當(dāng)巨大。

還看老天臉色

除了生理上的考驗(yàn)，飛行員還需要面對(duì)新機(jī)型的考驗(yàn)。這種嶄新的飛行器與飛行員們常開的飛機(jī)當(dāng)然都有很大不同，所以，為了讓飛行員能夠適應(yīng)，“太陽(yáng)動(dòng)力”團(tuán)隊(duì)還專門打造了一個(gè)模擬器，幫助飛行員熟悉操作和適應(yīng)艙內(nèi)生活。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也必不可少，在飛行員休息的時(shí)候，飛機(jī)的方向就靠這個(gè)系統(tǒng)來(lái)把控了。與此同時(shí)，它還會(huì)檢測(cè)任何可能的障礙或者安全限制，自動(dòng)提出示警或者做出規(guī)避動(dòng)作。

另外，為了保證飛行安全，飛機(jī)將始終與位于瑞士貝耶內(nèi)小鎮(zhèn)上的任務(wù)控制中心保持連線，上百組技術(shù)參數(shù)都將通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)送到任務(wù)控制中心。在飛行過(guò)程中所有可能遭遇到的情況都已經(jīng)經(jīng)過(guò)了演算，這個(gè)任務(wù)中心將保證飛機(jī)盡量在適合的天氣中飛行。當(dāng)然了，在經(jīng)過(guò)管制飛行區(qū)域和需要在國(guó)際機(jī)場(chǎng)降落時(shí)，任務(wù)中心也會(huì)提供信息和幫助，以減輕飛行員的壓力。

對(duì)于“太陽(yáng)動(dòng)力”團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，他們的終極目標(biāo)是要將太陽(yáng)能飛機(jī)應(yīng)用到商業(yè)飛行，并建立一個(gè)無(wú)需燃料的航空公司。他們顯然還任重而道遠(yuǎn)：“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”在陰天的表現(xiàn)尚且不算良好，遑論應(yīng)對(duì)惡劣天氣飛行；乘客的舒適度將如何保證；還有速度和載重等問(wèn)題這些都將是巨大的考驗(yàn)。

然而，“太陽(yáng)動(dòng)力2號(hào)”的推出已經(jīng)在人類歷史上跨出了一大步。誠(chéng)如皮查德接受BBC采訪時(shí)所言：“我們的飛機(jī)能夠在無(wú)需燃料的情況下日夜飛行，這是史無(wú)前例的事情。這架飛機(jī)的誕生，也證明清潔能源大有可為，我們的世界應(yīng)該可以變得更加干凈。”