太陽能飛機還在對付陰天

非蟲

拉巴特時間6月5日午夜，一架翼展60米開外、與空客A340或波音777相仿的飛機停在摩洛哥首都的停機坪上。它5月24號從瑞士帕耶訥起飛，途經(jīng)法國、西班牙，越過直布羅陀海峽飛抵至此。它就是“太陽驅(qū)動”號，近兩年頗受矚目的太陽能動力飛機。受直布羅陀海峽多風(fēng)天氣影響，“太陽驅(qū)動”號在馬德里逗留了約10天。6月21號上午7點，“太陽驅(qū)動”號從拉巴特起飛，歷經(jīng)17個小時的飛行穿越摩洛哥南部沙漠地區(qū)，最終抵達瓦爾扎扎特。

盡管早在N個世紀(jì)前地中海就被人揶揄為歐洲的內(nèi)湖，然而這次飛行的確算得上是一次跨洲之旅。雖然飛行速度堪稱“原始”，但對于這架完全的太陽能動力飛機來說，可算一次了不起的旅行。

大、笨、輕的飛鳥

擁有4臺發(fā)動機的“太陽驅(qū)動”號，重量只相當(dāng)于一輛家用轎車。

其動力系統(tǒng)是通過翼展上1.2萬塊太陽能電池板，向飛機的4臺電動發(fā)動機提供所需動力，同時將多余電力貯存在蓄電池內(nèi)，供夜間飛行使用。既然擁有完整的動力系統(tǒng)，“太陽驅(qū)動”號名副其實是飛機，而不是滑翔機。只是，“太陽驅(qū)動”號的巡航時速僅50公里左右，最高時速120公里，這天上飛的簡直比地上跑的還要慢。其最高飛行高度9000多米，而且爬升速度也較慢。總體說來，其飛行性能和20世紀(jì)30年代的雙翼飛機在伯仲之間。

事實上，2011年，“太陽驅(qū)動”號曾在歐陸飛行。比如，從巴黎的布爾歇機場飛往瑞士伯爾尼，由安德烈·博爾施伯格執(zhí)飛，耗時12小時31分。2011年的巴黎航展，“太陽驅(qū)動”號雖然最終趕上了展會，但頗費了一番周折。首先，大雨和強風(fēng)使起飛不得不推遲一段時間，也使電池?zé)o法有足夠時間在陽光下充電，電量不足；起飛后，又發(fā)現(xiàn)云層比估計的厚，飛機不得不在一個較低高度飛行，耗能高于平時；此外，飛行員無法收回飛機的起落架。

本次2012年的跨洲之旅，由貝特朗·皮卡爾執(zhí)飛。按皮卡爾的說法，升空將近10小時后，他才爬升至5500米高度。在寒冷高空以45公里時速巡航，他需要借助氧氣面罩呼吸。

與太陽能動力汽車相比，飛機“太陽驅(qū)動”號面臨著高空中低溫的挑戰(zhàn)，要知道普通電池一遇到低溫，電能將迅速耗盡。還有，發(fā)動機、蓄電池以及機體的材料，許多是由超輕碳纖維打造，很嬌嫩。太陽能電池白天一邊驅(qū)動飛機飛行，一邊給總重400公斤的聚合物鋰電池充電，飛機清晨從馬德里起飛，到下午時，機載電池已全部充滿，天一擦黑，飛機只能依靠白天積蓄的電力巡航。

倡導(dǎo)環(huán)保的使者

專家認(rèn)為，從科學(xué)技術(shù)的角度去打量“太陽驅(qū)動”號，它并沒有特別新的技術(shù)。事實上，實現(xiàn)其太陽能動力轉(zhuǎn)化的蓄電池系統(tǒng)，是一家名為SunPower的公司提供的。而該公司在2011年12月8日宣布，為瑞士洛桑實現(xiàn)太陽能動力(Solar Impulse)飛機2014年環(huán)游世界提供太陽能電池技術(shù)。

據(jù)這家位于美國加州圣何塞的太陽能電池板制造商介紹，其Maxeon技術(shù)被選用是因為其太陽能電池具有業(yè)界領(lǐng)先的效率和厚度，厚度平均只有135微米，對動力與飛機重量比極為重要。

“太陽驅(qū)動”號項目由皮卡爾2003年發(fā)起，10年研發(fā)期間的費用總計1億美元，對私人來說當(dāng)然是一筆巨款，可對于搞航天工程的國家來說，實在算不了什么。這次飛行后，研發(fā)團隊打算改進技術(shù)，重新打造一架新型飛機，2014年完成一次日夜兼程的環(huán)球飛行，飛行中經(jīng)停5地。

SunPower公司屆時將使用約22000塊該公司的太陽能電池。不過，即使是未來的第二架飛機，其電池將被結(jié)合到飛機的機翼和水平尾翼上，產(chǎn)生效率也僅僅達到22.7%，差不多比蒸汽機高出5個百分點而已。

比起航天領(lǐng)域的太陽能帆板收集太陽動力，這樣的蓄電池技術(shù)很“小兒科”。所以皮卡爾說：“‘太陽驅(qū)動號的意義不在于要用太陽能驅(qū)動普通飛機，而是要展示我們可以借助太陽能完成許多不可思議的任務(wù)，用新技術(shù)，用太陽能量，不用一滴油，完成我們在空中、在地面的許多事情……這架飛機上的所有技術(shù)都可以應(yīng)用于日常生活。”

換言之，“太陽驅(qū)動”號就如同一個形象大使。之所以要從馬德里飛到摩洛哥，無疑南歐和北非充裕的陽光，是實現(xiàn)太陽能產(chǎn)業(yè)的較佳地點。事實上，“太陽驅(qū)動”號預(yù)定在拉巴特停留5天，隨后于6月中旬飛往摩洛哥南部瓦爾扎扎特省，參加由國王穆罕默德六世揭幕的太陽能發(fā)電廠開工儀式。媒體披露，此家發(fā)電廠規(guī)模空前，預(yù)定目標(biāo)是2020年前實現(xiàn)2000兆瓦的產(chǎn)能。它是摩洛哥新能源國家戰(zhàn)略的一部分，是摩洛哥降低對化石燃料依賴度的主角，是摩洛哥計劃中對歐洲出口電力的主要生產(chǎn)基地。

“我們飛到摩洛哥”，皮卡爾說，“是為了表達我們對摩洛哥引領(lǐng)打造太陽能項目的敬重。” 事實上，“太陽驅(qū)動”號2011年的飛行時間，也與歐洲最大的環(huán)境會議綠色周（Green Week）同時。

對現(xiàn)年54歲的皮卡爾而言，無動力飛行是一個已經(jīng)實現(xiàn)、卻又沒有完全實現(xiàn)的夢。他1999年3月1日至20日與英國飛行員布賴恩·瓊斯一同創(chuàng)造人類首次乘熱氣球不間斷環(huán)球飛行紀(jì)錄。對于他來說，無動力飛行不過是冒險生涯的一部分而已。當(dāng)然，飛機一直是生態(tài)學(xué)家眼中可怕的污染源，一架波音747飛機排放的污染物相當(dāng)于500輛汽車的排放量，由此零排放飛機一直是飛機工業(yè)發(fā)展的夢想。

“太陽驅(qū)動”號保持的紀(jì)錄

它是世界上最大的太陽能動力飛機。

2010年，它成為第一架日夜飛行的有人駕駛太陽能飛機。

它也是迄今飛得最高的有人駕駛太陽能飛機，最高飛行高度9235米。

它還以26小時10分19秒成為同類飛機中最長單次飛行時間的保持者。