永远的飞行

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一架新的太阳能动力飞机计划零排放飞行。

当一架飞机在飞越大西洋时，它需要装载80吨燃料，这达到了飞机总重的五分之一。在进行特别长的飞行时，燃料可以占到飞机起飞重量的40％，所以大约有20％的燃料是用来运输其他燃料的。每吨燃料燃烧后产生的二氧化碳为3.2吨。但是在瑞士一个机场的飞机库里面却有一个完全不用燃料的飞机原型。这架飞机的机翼和大型客机的差不多，但是它们上面铺满了一层太阳能电池，它们可以将太阳能转变成电能来维持发动机运转。

此前也有太阳能飞机上天飞行过。先驱者是保罗・麦卡克莱迪(Paul MacCready)的“蜘蛛丝一企鹅号”(Gossamer Penguin)太阳能飞机于1980年在加州第一次实现载人飞行，当时是由他13岁的儿子进行控制的。而改进型的“太阳挑战号”(Solar Challenger)在1981年飞越了英吉利海峡。但是这架名为HB-SIA的飞机，是有史以来第一架真正在天空中飞行的飞机。如果与预期的飞行一样的话，就会建造第二架。这架飞机能飞到一万米的高空，利用白天吸收太阳能转化来的电能来维持夜间的飞行。这架飞机的驾驶员伯特兰德・皮卡德(Bertrand Picard)和安德鲁・伯斯博格(André Borschberg)计划驾驶这架飞机飞越大西洋，然后再飞越全世界。

这架飞机的原型将在6月26日由“太阳动力”(Solar Impulse)项目组来揭幕。“太阳动力”是由伯特兰德・皮卡德和安德鲁・伯斯博格这两个飞行员实施的一个项目。皮卡德先生曾经协助驾驶“轨道三号”(Orbiter3)完成了第一次不间断热气球全球飞行。他出身于一个冒险世家：他的祖父奥古斯特(Auguste)是第一个驾驶热气球飞到平流层的人，而他父亲则乘坐深海潜水器创造了最深的潜水纪录。伯斯博格则是一位工程师，曾经当过战斗机飞行员。

极限测试

尽管伯斯博格曾经在模拟器中试飞过HB-SIA，但他表示，在今年下半年的第一次真正试飞之前，他也不知道这架飞机性能如何。这一原型机将一些技术发挥到了极限，特别是在重量和性能之间的平衡。因此，尽管它的机翼达到了61米，但它的空间只够容纳一个飞行员。它的重量也只有15吨，是同样大小的高性能滑翔机的五分之一。

HB-SIA复杂的骨架是由碳纤维复合材料制作而成，呈蜂窝状以及三明治结构。上面还有一层塑料膜结构。机翼的上面膜结构以及后部水平稳定器植入了12000个光学电池。这些电池将太阳能转化为光能的效率是22％。还有4块重达100公斤的锂电池，每块电池为一个螺旋桨助推器提供动力。这些锂聚合物电池占了整个HB-SIA重量的四分之一，它们所转化的电能在试飞时可以驱动四个推进器。当这些飞机飞行得越远越高时，飞机将会由太阳能电池提供能量。HB-SIA的飞行速度不快，在无风环境下时速只有70千米。它的电动机功率是9千瓦――这和莱特兄弟的飞机差不多。所有的引擎全功率运转时其力量也只有一个脚踏车那样大小。但是如果仔细计算其储存的能量，它应该可以是最接近载人的永动飞行的了――人却因为要饮食以及在长时间飞行时保持清醒却反而成为了限制因素。

据本项目的首席执行官安德鲁・伯斯博格透露，“太阳动力号”的首次试飞预计在今年年底。他还透露，机身所用的电池将在飞行任务的前一天通过对机翼上的太阳能电池完成充电，这样飞机整个起降和飞行过程将不使用任何其他燃料。如果这一原型飞机在夜间飞行成功的话，随后的设计也将会实现。这架HB-SLA飞机的设计飞行时间是五天五夜的不间断飞行。如果它在飞越大西洋时成功的话，它将沿着北回归线作全球飞行，并在每个大陆都降落一次。

试飞需要些胆量才行。在白天，飞机在电池充电时会一直爬高，而到了夜晚则会为了节省电力会一直不断地缓慢下降。这意味着驾驶员要谨慎驾驶，避开大风地区。设计小组已经用实时天气数据进行了模拟飞行。晚上顶风是最令人担心的。“它可能会让夜变得异常漫长，并在太阳升起之前丧失能量。如果是这样，这将导致一场灾难。”伯斯博格先生说。成功意味着每天早晨你都“沐浴在阳光中”。

很多公司和集团都赞助了“太阳动力”项目，包括国际空运协会(IATA)。其在吉隆坡召开的年会上，国际空运协会决定要在2020年之前控制住碳排放。太阳能飞机依然是一个遥远的梦想，但是国际空运协会相信，不断推进技术发展，将对清洁飞行大有裨益。