人類需要踏上月球的第一步，注定也會記住這次太陽能飛機的環(huán)球飛行。吸引全球目光的“陽光動力2號”今天抵達重慶，項目發(fā)起人貝特朗-皮卡爾有著神一樣的冒險家族基因——祖父是《丁丁歷險記》卡爾庫魯斯教授的人物原型，那位性格固執(zhí)拘謹，略帶神經(jīng)質(zhì)的天才科學家。“沒有冷嘲熱諷，何來遠大抱負？”這是他對于此次冒險的注腳。

　　3月9日，人類第一次環(huán)球太陽能飛行計劃正式啟程。“陽光動力2號”從阿布扎比出發(fā)，31日凌晨到底重慶，這架飛機以及它所承載的夢想和傳奇吸引了無數(shù)人關注，今天記者就帶你來一一破解。

“沒有冷嘲熱諷，何來遠大抱負？” ——@貝特朗-皮卡爾 ；

“以夢為馬，創(chuàng)新為帆。人類的擔當和對技術的追求終將改變世界�！� ——@安德烈-波許博格。

　　 這是兩位SolarImpulse 2團隊創(chuàng)建者的創(chuàng)業(yè)箴言。他們口中“抱負”，就是輪流駕駛一架由17248塊太陽能電池和633公斤鋰電池驅(qū)動的飛機，在五個月內(nèi)完成全球首次太陽能飛機載人實際飛行25天的環(huán)球之旅。

　　 如今，這架天方夜譚般的太陽能飛機——“陽光動力2號”，3月9日從阿聯(lián)酋首都阿布扎比國際機場起飛，經(jīng)停馬斯喀特、艾哈邁達巴德、瓦拉納西、緬甸曼德勒，周二（3月31日）凌晨終于飛抵中國經(jīng)停重慶雙流機場，原計劃周三（4月1日）下午將抵達南京。

（圖為本次“陽光動力2號”環(huán)球之旅路線圖）

（“陽光動力2號”落地重慶現(xiàn)場圖）

（圖為兩位飛行員在重慶江北國際機場接受媒體采訪）

　　 陽光動力（SOLAR IMPULSE）是由瑞士精神病學醫(yī)生、探險家貝特朗皮卡爾（Bertrand Piccard）發(fā)起，聯(lián)合企業(yè)家、前瑞士空軍飛行員安德烈·波許博格（André Borschberg）于2003年11月共同組建的，目前整個團隊約有100名成員，公司總部位于瑞士洛桑。

　　 1.貝特朗皮卡爾祖孫三代愛冒險

　　 貝特朗的姓氏經(jīng)常被寫錯，請注意：不是皮爾卡，也不是皮卡丘，更不是皮爾卡丹。這位全球第一個駕駛熱氣球中途無降落環(huán)游世界的冒險家家世顯赫，祖父輩曾飛天下海，在探險和科學方面都頗有建樹。

（左為父親雅克皮卡爾，中為祖父奧古斯特皮卡爾，右為貝特朗皮卡爾）

　　 >>祖父Auguste Piccard奧古斯特皮卡爾——第一個證明人類可以在平流層存活相當一段時間的人。奧古斯特皮卡爾出生于1884年1月，在當時就已經(jīng)非常超前地熱心參與自然保護事業(yè)。他曾將兩次進入平流層（在1931年到達15790米，在1932年到達16201米），在那里，奧古斯特還對上層大氣和宇宙射線進行了一系列測量，并成為第一個親眼見到地球有球形弧度的人類，同時也是第一個證明人類可以在平流層存活相當一段時間的人。

　　 說起貝特朗皮卡爾的祖父奧古斯特皮卡爾，你可能會感到有些陌生,但是你應該知道下面這張經(jīng)典的照片。這是一張?zhí)柗Q“智商爆表”的合影——1927年的索爾維會議（Solvay congress）照片，據(jù)說其中人物是世界上平均智商最高。最上排左側(cè)第一個人，就是祖父先生奧古斯特。

（第三排左數(shù)第6位是薛定諤、第8位是泡立、第一排左數(shù)第二位開始分別是普朗克、居里夫人、洛倫茲、愛因斯坦）

　　 另外，看到Auguste的人物形象你大概會覺得眼熟。沒錯，他就是《丁丁歷險記》卡爾庫魯斯教授的人物原型，那位性格固執(zhí)拘謹，略帶神經(jīng)質(zhì)的天才科學家。

　　 >>貝特朗皮卡爾父親Jacques Piccard——創(chuàng)下了人類探索海底的最深紀錄。受到父親的熏陶，老皮卡德的兒子，也就是貝特朗皮卡爾的父親Jacques Piccard也開始涉足科學探險。1960年，Jacques和美國海軍軍官唐·沃爾什（Don Walsh）一起乘坐他參與設計的的里亞斯特號（Trieste）深潛器經(jīng)過5個小時的下潛，最終到達世界大洋最深處——馬里亞納海溝溝底，創(chuàng)下了人類探索海底的最深紀錄。

　　 伯特朗把自己的父親形容為“一位真正的尼摩船長”（尼摩船長是法國小說家儒勒·凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》中的主人公。）。雅克·皮卡爾和沃爾什足足花了5小時才抵達11公里深的海底。雖然他們只在11公里深的海底呆了20分鐘，但就在這短短的時間里Jacques端詳了人類所能知道的大洋最深處。

　　 他對后人表述：當時他們發(fā)現(xiàn)了一條一條30厘米長的歐鰈魚，看上去就像海參。這條古怪的魚長著兩只眼睛，緩慢地，非常緩慢地從潛水器邊上游過�！熬驮谖铱匆娝�的同時，這條魚長在頭后面的兩只圓眼睛也看見了我們�！贝饲翱茖W界的普遍觀點一直認為，在那樣深的海洋深處不可能會有生物存活。據(jù)悉，正是雅克·皮卡德在11公里深的海底發(fā)現(xiàn)了活著的海洋生命，才終于促使國際社會決定禁止人類向深海海溝中傾倒核廢料。

（1960年1月23日，雅克和美國海軍軍官唐·沃爾什一起乘坐他參與設計的的里亞斯特號）

　　 >>貝特朗·皮卡爾本人——成功地實現(xiàn)了第一次不停頓環(huán)球氣球飛行。因為祖父和父親的影響，貝特朗皮卡爾似乎注定要成為這個冒險家族另一位永鐫史冊的人物。與父親和祖父上天下海略有不同，貝特朗皮卡爾在大學主修了精神病學，向人類內(nèi)心探索。后來，他成為一家精神病院的高級顧問，專長于成人與兒童的精神病學與心理療法，同時他也是一位催眠療法專家，目前是瑞士催眠療法協(xié)會的講演人兼主管。

　　 在當醫(yī)生的同時，貝特朗皮卡爾也狂熱癡迷于科學探險，延續(xù)著皮卡德的家族傳統(tǒng)。他在青少年時期就學會了駕駛熱氣球、飛機、滑翔機和動力滑翔機。27歲那年,他獲得歐洲懸掛式滑翔機特技飛行比賽的冠軍。

　　 讓貝特朗皮卡爾聞名于世的莫非就是與英國人布賴恩·瓊斯一起經(jīng)過三次努力，成功地實現(xiàn)了第一次不停頓環(huán)球氣球飛行，不論是飛機時間還是飛行距離都創(chuàng)造了航空史上的最長紀錄：19天21小時47分鐘飛行了45,755千米（一舉打破了7項世界紀錄）。

　　 關于這個神一般的冒險家族，還可以通過一段視頻來了解：

　　 有很多人問“陽光動力2號”項目的最終目的是什么？皮卡德稱："陽光動力2號"的意義在于不是制造多少架商業(yè)飛機，而是希望通過環(huán)球飛行向世人展示創(chuàng)新和環(huán)保理念�！�

　　“it is not designed to carry passengers,but to carry a message.”

　　另一位項目創(chuàng)始人安德烈波許博格也表示，“這次環(huán)球飛行是為向世人傳遞一個信息，讓更多的人看到清潔能源的潛力。” 的確，這次環(huán)球飛行不僅是一次冒險，更是吸引了全世界的目光，讓那些神秘環(huán)保技術獲得最有效的展示。

　　 2.安德烈·波許博格——項目CEO成功募集資助

　　 “陽光動力2號”的另一位飛行員，同時也是陽光動力項目的CEO安德烈·波許博格，是一名經(jīng)驗豐富的飛行員、多項航空記錄的保持者，同時也是力學和熱力學工程師、麥肯錫咨詢師、投資人和企業(yè)家。

　　 安德烈早年就癡迷于航空飛行，曾接受瑞士空軍的飛行員訓練；20年間他先后駕駛過毒液號（Venoms）、獵人號（Hunters）和老虎號（Tigers）等飛機。他現(xiàn)在持有各類飛機和直升機的專業(yè)飛行員駕照；空閑時，他還會做一些特技表演。

　　 2010年7月7日，安德烈有史以來第一次駕駛陽光動力號飛機飛行了26個小時，這足以證明飛機可以只在太陽能的推動下進行晝夜飛行。他同時還是瑜伽和冥想愛好者，據(jù)說這可以幫助他在執(zhí)行長時間飛行任務時提高抵抗疲勞和壓力的本領。

　　 安德烈不僅是一名飛行員，同時也是一名成功的商人，曾經(jīng)在咨詢業(yè)界也取得了很大的成功。在整個項目中，皮卡德游說了政府機構(gòu)和多家公司出資支持，波許博格招募了90多名各領域的頂尖專家，建立起自己的工程師團隊；在團隊之外，他們還獲得了80家公司在技術上和財務上的支持。

　　 這也是除了冒險精神，陽光動力項目非常讓人驚嘆的一點——商業(yè)模式。據(jù)接近該項目的一位從事公共關系的人士告訴記者稱，陽光動力項目目前除了人力成本，幾乎都有強有力的贊助商的支持。

　　 1.四大頂級贊助商：

　　 索爾維集團（Solvay）：提供太陽能電池板，為該項目提供的電池板比其它市場公開產(chǎn)品少35%的重量，但有65千瓦的峰值功率。此外，索爾維集團還為“陽光動力2號”研發(fā)了十幾項超輕材料和新技術，應用在飛機的骨架、太陽能板、電池及各個部件。其中，機身使用的碳纖維蜂窩夾層材料每立方米僅重25克，密度是紙張的1/3，其強度卻達到飛行要求。而機翼上鑲有大約1.7萬塊的太陽能電池板，這些電池板每塊也僅厚135微米，相當于人類的一根頭發(fā)絲。

　　 ABB集團：派駐3位工程師，將全程為“陽光動力2號”保駕護航，負責改進飛機地面運行的控制系統(tǒng)、強化飛機電池充電系統(tǒng)的電子電路、提供駕駛艙輔助電源系統(tǒng)設計，以保障蓄電池可以在電路故出現(xiàn)障時，給導航系統(tǒng)及其它電子設備供電。這套系統(tǒng)是基于對電路斷路器的監(jiān)控與分析，該技術原本被ABB用于發(fā)電廠與大電網(wǎng)之間的斷路設計。

　　 迅達集團（Schindler）：派駐電子工程師，共同研究并進行電路優(yōu)化。

　　 歐米茄：為確保飛機著陸的能見度，歐米茄專門為“陽光動力2號”開發(fā)出一種采用了LED燈的輕型著陸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括16盞著陸燈、電源線、變壓器等部件，總重量不超過2千克，總功率只有100瓦。

　　 2.其他贊助商（不完全統(tǒng)計）：

　　 拜耳材料科學公司：提供了自己最新研發(fā)的PC和PU泡沫絕緣材料，用作駕駛艙的隔熱材料和用于制造駕駛艙的窗戶。讓駕駛艙能夠在正負40度交替的外部環(huán)境中，依然保持舒適。

　　 瑞士政府：辦公室、機庫、測試場地，但沒有財政支持。

　　 洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）：提供實驗設備和場地，據(jù)說在這個學院里有40多個實驗室一起探討太陽能動力飛機的可行性。兩位飛行員也是在此相遇。

　　 第一項，高效太陽能電池板，僅厚135微米。

　　“陽光動力2號”機翼上安裝有17248塊超薄、高效太陽能電池板。而這些電板非常薄，每塊僅厚135微米，相當于人類的一根頭發(fā)絲。

（工程師在安裝太陽板之前清理飛機機翼）

　　第二項，安裝鋰離子電池， 陰天、晚上照樣飛。

　　連續(xù)5天5夜不間斷的飛行，在晚上或陰天沒有太陽的時候飛機怎么飛行？飛機上安裝有能源轉(zhuǎn)換、能源儲存以及其它增強能源效率的技術。安裝這些設備就是為了滿足晝夜飛行的需求，發(fā)動機吊艙中安裝了633公斤重的鋰離子電池。這樣，太陽能電池板所產(chǎn)生的電量，除了供其日間飛行外，還可以實現(xiàn)夜間飛行。有了能量儲備，飛機也不用擔心碰到陰雨天氣。

（工程師正在安裝太陽能板）

　　第三項，絕緣膜，為飛機電池和飛行員保溫。

　　飛機上應用了許多新型的復合材料絕緣膜，這種絕緣膜能為電池和飛行員保溫，這些技術已經(jīng)運用在一些冰箱和冷凍產(chǎn)品上了。

（工程師在駕駛員座艙上覆蓋一層銀箔）

　　第四項，飛行員累了 ，開啟自動飛行模式。

　　“陽光動力”2號所使用的人機互動技術，在飛行員疲憊的情況下，可以開啟自動飛行模式，也不用擔心出現(xiàn)異常情況，在飛機上設有通話、網(wǎng)絡等設備，可隨時與地面聯(lián)絡。飛機可以在無人控制的情況下飛行20分鐘，摩納哥（歐洲西南部國家）境內(nèi)的一個控制中心，有操控員和工程師們隨時監(jiān)控著飛機，一旦有情況支持人員會叫醒飛行員。這樣的一項高大上的技術，飛機研發(fā)人員預測，將有希望用于盲人導航，疲勞度監(jiān)測技術可用于提高司機駕駛安全。

（“陽光動力2號”控制臺內(nèi)景）

　　第五項，特制食物 ，溫度驟變?nèi)孕迈r。

　　特殊的食物，能夠經(jīng)歷溫度驟變而依舊保鮮。食物贊助公司研發(fā)人員說：“普通的食物在經(jīng)歷零下20攝氏度到零上30攝氏度的環(huán)境變化之后，很快便無法食用。因此，我們和一家瑞士公司合作，研制了一些能夠在不同溫度下食用的食物。這些食物既可以加熱食用，也可以常溫或低溫食用�！碧刂剖澄锊粌H能保證營養(yǎng)充足，在食用后還會發(fā)生化學反應，給飛行員提供熱量。

　　第六項，能量調(diào)度器 ，飛機故障時重新實現(xiàn)能源平衡。

　　在“陽光動力2號”中，配備有一臺能量調(diào)度器，如果“陽光動力”飛機的四臺引擎中的一臺遇到故障，該調(diào)度器能將能源供給由電力不足的引擎切換到運轉(zhuǎn)良好的引擎上去，從而重新實現(xiàn)能源平衡。新型直流電駕駛艙使得飛機儀表板內(nèi)部的電子設備的減重上實現(xiàn)了巨大突破，其重量足足減少了50%。

（“陽光動力2號”飛機構(gòu)造流程中的一項）

　　1.這是一架怎樣的飛機？

【造型】翼展寬、機身輕

翼展：72米（波音747-8I：68.5米；空客A380：79.8米）

重量：2.3噸（波音747-8I：440噸；空客A380：560噸）

　　家用車的重量，卻有72米長的機翼，如果遇到大風被吹翻就糗大了。

　　還有一點值得注意的是，核心部分太陽能電池陣列換裝了全新的薄膜太陽能電池，能量轉(zhuǎn)化效率22.7%，共17248塊，能為飛機提供65千萬的峰值功率。

　　2.太陽能飛機和飛行員在環(huán)球旅行過程中可能遇到什么突發(fā)情況或困難？

　　>>飛機駕駛艙只有3.8平方米，除去駕駛臺和駕駛員坐椅外，幾乎沒有其它空間。飛行員在空中的飲食、如廁、活動受限。

　　>>為減輕重量，飛機并沒有安裝加熱和減壓設備，飛行員將面對零下30℃到零上30℃的溫差變化。

　　>>在飛越太平洋航段中，飛行員將獨自一人飛行5個晝夜，每隔4小時最多只能睡20分鐘。
　　>>太陽能飛機十分脆弱，它在轉(zhuǎn)彎、提升和下降時只能緩慢進行，遇到亂流等復雜天氣情況更是需要警惕。

　　 “陽光動力2號”完成在中國的旅程后，就要踏上本次旅程最具挑戰(zhàn)的跨太平洋之旅。祝它一路順利！~

　　3.太陽能電池板是如何為飛機提供動力的？陰雨天和夜晚飛機要如何飛行？

　　陽光動力的機翼內(nèi)部共設置了144條碳纖維助條，表面由太陽能電池板組成。陽光動力2號使用的太陽能電池的厚度僅為135微米，轉(zhuǎn)換率卻高達22.7%。飛機一共安裝了17,248塊電池，分布在機翼、機身和水平尾翼上，從而在輕盈度、柔韌性和效率之間實現(xiàn)最佳平衡。

　　為了滿足晝夜飛行的需求，發(fā)動機安裝了633公斤重的的鋰聚合物電池，能源密度優(yōu)化至260瓦時/公斤，電池密封在四個發(fā)動機艙內(nèi)，并有一個系統(tǒng)控制充電閥和溫度。機翼下方安裝了四架發(fā)動機，每個能產(chǎn)生17.4馬力（13.5千瓦）的動力，真?zhèn)�動力系統(tǒng)的效率為94%，創(chuàng)立了一項能源效率記錄。

　　4.太陽能飛機在遇到復雜天氣情況或電力意外不足時，有何緊急備案？

　　陽光動力的背后有一個擁有80多位專家、90位合作或百和一百名顧問的跨學科團隊模擬所有可能發(fā)生的情況，并找出合適的天氣形態(tài)組合，為太陽能飛機進入受控制空域鋪平道路。且通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈將數(shù)以百計的技術參數(shù)續(xù)傳送到任何控制中心，對飛機飛行狀況進行實時監(jiān)測。

　　最壞的打算是飛行員進行跳傘自救。ABB的工程師Stevan Marinkovic給駕駛艙設計了輔助電源系統(tǒng)。如果主電路出現(xiàn)意外故障，這套輔助電源系統(tǒng)還可以繼續(xù)保障駕駛艙內(nèi)通訊、警報和導航系統(tǒng)的正常運行，保證飛行員跳傘逃生成功。隨后，“陽光動力2號”么，就會Duang~ 你懂的......T^T

　　5.飛行員在長途飛行中如何休息？

　　機艙共3.8立方米，未配備增壓和空調(diào)系統(tǒng)，但超強隔熱材料和特殊飛行服可讓飛行員持續(xù)工作5天左右。飛行員吃喝拉撒都在機艙里完成。每隔幾小時，飛行員可以休息十幾分鐘。座椅有充氣墊，能讓飛行員完全展開雙腿。由于對氣流變化敏感，當飛機傾斜時，手腕上的振動器會自動喚醒飛行員。

　　6.本次環(huán)球旅行的線路是依何而定？為什么把項目中心建在阿布扎比？

　　環(huán)球飛行的起飛季節(jié)定在3月，是為了避開印度洋季風。飛機的在路程設定時會特別選擇在夜間起飛和著陸，以避開湍流和高于18公里/小時（10節(jié)）的風。在日間怕生至9000米高度，在夜間下降至1500米，以節(jié)約能源。

　　7.拆解和包裝“陽光動力號”需要用多長時間？如何將其包裝運輸？

　　總共需要三周左右，其中包括組件的升級和維護，后者主要是在位于迪本多夫（Dubendorf）的瑞士老軍用機場完成的。如果僅僅是拆解，可以在一周內(nèi)完成。

　　機翼、尾翼和機身較大的部分都被安裝在框式桁架運輸夾具上。較小的部分裝入木箱，并在木箱中塞入泡沫加以保護，而工具則裝入商業(yè)貨物用的塑料托盤中。

　　保護飛機所有不同部件非常重要。實際上，大部件是暴露在外面的，所以在將它們裝載到運輸機上時必須特別小心。在用商用運輸機從巴塞爾（Basel）運往阿布扎比時，木箱內(nèi)的泡沫足以保護較小的部件。

　　在協(xié)調(diào)維護和升級時，還存在拆卸飛機的問題。其中遇到的一個最大挑戰(zhàn)就是避免損壞精巧的結(jié)構(gòu)和機翼罩。此外，跟蹤標記每一個部件也非常重要，以確保在阿布扎比可以將所有部件順利重新組裝，以趕上可持續(xù)發(fā)展周的展覽。

　　8.飛機的哪個部件最重？

　　飛機上最重部件是重達350公斤的機翼中段，約為飛機總重量的五分之一。電池密度很大，四塊電池各重155公斤左右。

　　9.飛行員的家人對這個項目是否支持?

　　據(jù)果殼資深作者瘦駝的微博，貝特朗-皮卡爾的夫人Michele是皮卡爾家族第一位投身探險事業(yè)的女性。每天她跟大家一起在帳篷里忙里忙外，處理著各種媒體和宣傳事務。

　　他們有三個女兒，其中一個女兒在上海讀法學碩士，貝特朗在接受瘦駝采訪時表示：“我對我的孩子們是這樣要求的，首先要學習，至少學到碩士，再決定自己要干什么。你能以各種不同的方式探索這個世界，并成為領域里的先驅(qū)者。思考世界的方法很重要，不管是做烘焙、當律師、工程師、醫(yī)生、政客或者研究哲學，只要你能給這個世界帶來新鮮的東西，其實不必像祖輩父輩一樣玩氣球、潛水或者飛行。重要的是不管你做哪行，跳出慣性思維，都可能成為領域里的先鋒。”

文章圖片均來自Solar impulse 、Bertrand Piccard、Andre Borschberg官方網(wǎng)站