解碼太陽能飛機(jī)照明系統(tǒng)：LED燈確保著陸的能見度

    鋰電世界  今年3月，“陽光動(dòng)力2號(hào)”將從阿布扎比啟程環(huán)游世界，3月底至4月將經(jīng)停中國。這架被稱為“接近永續(xù)飛行”的飛機(jī)僅重2.3噸，它如何實(shí)現(xiàn)環(huán)球飛行？飛行員如何抵御低溫和壓力變化，在狹小的駕駛艙完成長達(dá)5晝夜的飛行極限挑戰(zhàn)？日前，筆者赴瑞士采訪“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)駕駛員及其幕后團(tuán)隊(duì)，探尋“陽光動(dòng)力2號(hào)”的安全和創(chuàng)新密碼。

    【零燃油】
　　
    電池板薄如發(fā)絲不擔(dān)心遇陰雨天
　　
    當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月4日晚，瑞士貝耶納空軍基地寒意逼人，“陽光動(dòng)力2號(hào)”被拆解成25部分裝入一架波音747客機(jī)，準(zhǔn)備運(yùn)往阿布扎比，為即將展開的環(huán)球飛行進(jìn)行最后的沖刺。在裝運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)，記者發(fā)現(xiàn)，“陽光動(dòng)力2號(hào)”機(jī)身并不長，其駕駛艙只能容納一人。這樣的飛機(jī)，能進(jìn)行環(huán)球飛行嗎？
　　
    對(duì)此，“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目媒體公關(guān)負(fù)責(zé)人克勞蒂亞對(duì)記者表示，千萬不要小看“陽光動(dòng)力2號(hào)”，它不僅能飛，而且是人類歷史上第一架接近永續(xù)飛行的飛機(jī)，它可以完全依賴太陽能飛行而不消耗一點(diǎn)燃油。
　　
    通過技術(shù)介紹，記者發(fā)現(xiàn)，從外形上看，“陽光動(dòng)力2號(hào)”就像一只展翅翱翔的鷹，其翼展達(dá)到72米，比波音747還要寬，龐大的機(jī)翼給了“陽光動(dòng)力2號(hào)”足夠的升力。
　　
    “陽光動(dòng)力2號(hào)”只有2.3噸，和一輛小汽車相當(dāng)，它是如何實(shí)現(xiàn)減重的？這是因?yàn)轱w機(jī)的骨架、太陽能板、電池及各個(gè)部件都使用了超輕的材料。“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目技術(shù)專家介紹，索爾維集團(tuán)為“陽光動(dòng)力2號(hào)”研發(fā)了十幾項(xiàng)超輕材料和新技術(shù)，機(jī)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(qiáng)度卻達(dá)到飛行要求。
　　
    除了機(jī)身輕，“陽光動(dòng)力2號(hào)”的動(dòng)力系統(tǒng)也極具科技含量。洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院參與了“陽光動(dòng)力2號(hào)”研發(fā)，該校戰(zhàn)略項(xiàng)目負(fù)責(zé)人帕斯卡對(duì)記者表示，“陽光動(dòng)力2號(hào)”機(jī)翼上鑲有大約1.7萬塊太陽能電池板，這些電池板每塊僅厚135微米，相當(dāng)于人類的一根頭發(fā)絲。
　　
    為了滿足晝夜飛行的需求，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)夜間飛行。有了能量?jī)?chǔ)備，飛機(jī)也不用擔(dān)心碰到陰雨天氣。

    節(jié)能也是“陽光動(dòng)力2號(hào)”的強(qiáng)項(xiàng)。“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目CEO兼飛行員安德烈·波許博格表示，飛機(jī)上幾乎每一個(gè)零部件都是為了給飛機(jī)提供動(dòng)能而加載上去的，我們?cè)谶@個(gè)過程中盡量把能耗減少到最低。
　　
    比如，為確保飛機(jī)著陸的能見度，歐米茄專門為“陽光動(dòng)力2號(hào)”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。
　　
    【飛行員】
　　
    一次飛行長達(dá)五天廁所設(shè)在坐椅下方
　　
    今年3月，“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)計(jì)劃從阿布扎比出發(fā)，預(yù)計(jì)在四到五個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行25天左右的環(huán)球飛行，路程長達(dá)35000公里。飛機(jī)中途將在印度、緬甸、中國重慶、南京、夏威夷、美國鳳凰城、歐洲南部等地進(jìn)行短暫停留，以更換飛行員。
　　
    對(duì)于飛行員而言，這是一次對(duì)心理和生理的極限挑戰(zhàn)。對(duì)此，兩名飛行員皮卡德和波許博格對(duì)筆者表示，他們已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。波許博格曾在瑞士空軍服役多年，具有駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的經(jīng)歷。同時(shí)，他還是工程師、麥肯錫咨詢師、投資人和企業(yè)家。“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目發(fā)起人兼飛行員皮卡德對(duì)筆者表示，他的祖父和父親都是冒險(xiǎn)家，“祖輩父輩上天入海，創(chuàng)下了難以超越的紀(jì)錄，自己只好挑戰(zhàn)連續(xù)飛行紀(jì)錄了。”
　　
    飛機(jī)駕駛艙只有3.8平方米，除去駕駛臺(tái)和駕駛員坐椅外，幾乎沒有供飛行員活動(dòng)的空間。飛行員在空中的飲食、如廁、活動(dòng)都會(huì)受到限制。皮卡德對(duì)此毫不在意，他對(duì)筆者說，贊助公司給他們?cè)O(shè)計(jì)了特制食物，不僅能保證營養(yǎng)充足，這種食物在食用后還會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，給飛行員提供熱量。如廁設(shè)備就放在駕駛員坐椅下方，使用起來并不麻煩。
　　
    “陽光動(dòng)力”項(xiàng)目商業(yè)推廣主管格里高利介紹說，為了減輕重量，飛機(jī)并沒有安裝加熱和減壓設(shè)備，飛行員將面對(duì)零下30℃到30℃的溫差變化。對(duì)于這一挑戰(zhàn)，波許博格說，兩名飛行員都經(jīng)過特別訓(xùn)練，加上高科技保溫飛行服，他們并不擔(dān)心氣溫和氣壓?jiǎn)栴}。
　　
    長達(dá)5晝夜的飛行，將考驗(yàn)飛行員的心理極限。皮卡德說，飛行過程中飛行員每隔4小時(shí)才能躺在坐椅上休息20分鐘，其間飛機(jī)將借助科技設(shè)備由地面系統(tǒng)輔助駕駛。為了適應(yīng)飛行，飛行員借助瑜伽、冥想和催眠術(shù)進(jìn)行鍛煉。
　　
    “陽光動(dòng)力2號(hào)”是單座飛機(jī)，每次飛行只允許1名飛行員駕駛。這意味著，飛機(jī)4月從南京跨越太平洋的飛行途中，飛行員必須單獨(dú)完成連續(xù)五晝夜的飛行。誰將負(fù)責(zé)飛行？面對(duì)記者的提問，波許博格表示，關(guān)鍵要看天氣情況和飛行員的身體狀態(tài)。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，每當(dāng)自己駕機(jī)飛上藍(lán)天，遠(yuǎn)離生活的煩擾時(shí)，如同隱居天空，其實(shí)是一種享受。

    【新技術(shù)】
　　
    飛機(jī)界的F1賽車技術(shù)能運(yùn)用于冰箱和汽車
　　
    既然環(huán)球飛行如此艱難，冒險(xiǎn)之旅是為什么而飛呢？皮卡德稱：“‘陽光動(dòng)力2號(hào)’的意義在于不是制造多少架商業(yè)飛機(jī)，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。”波許博格也表示，“這次環(huán)球飛行是為向世人傳遞一個(gè)信息，讓更多的人看到清潔能源的潛力。”
　　
    其實(shí)，“陽光動(dòng)力2號(hào)”不僅代表著冒險(xiǎn)、環(huán)保和創(chuàng)新，其背后還有巨大的商業(yè)空間，它為眾多環(huán)保新技術(shù)的應(yīng)用提供了一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)。
　　
    波許博格表示，他們?yōu)椤瓣柟鈩?dòng)力”項(xiàng)目籌集了1.6億瑞士法郎的資金，并組建了超90人的工程師團(tuán)隊(duì)來設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)。此外，該項(xiàng)目還吸引了100多位外部專家以及80家全球頂尖公司的參與，這些公司來自航空、化工、電力、機(jī)械、制表等各行各業(yè)。
　　
    “陽光動(dòng)力”項(xiàng)目商業(yè)推廣主管格里高利表示，這些公司將最先進(jìn)的技術(shù)用在“陽光動(dòng)力2號(hào)”上，希望借助這個(gè)平臺(tái)來推廣技術(shù)。從這個(gè)意義上講，“陽光動(dòng)力2號(hào)”就像是飛機(jī)領(lǐng)域中的一級(jí)方程式。
　　
    “陽光動(dòng)力2號(hào)”上的哪些技術(shù)可以推廣呢？
　　
    洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院戰(zhàn)略項(xiàng)目負(fù)責(zé)人帕斯卡介紹，飛機(jī)上應(yīng)用的絕緣膜就是一個(gè)最好的例子，這種絕緣膜能為電池和飛行員保溫，這些技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在一些冰箱和冷凍產(chǎn)品上了。此外，“陽光動(dòng)力2號(hào)”所使用的人機(jī)互動(dòng)技術(shù)，將來有希望用于盲人導(dǎo)航，疲勞度監(jiān)測(cè)技術(shù)可用于提高司機(jī)駕駛安全。
　　
    格里高利坦言，現(xiàn)在已經(jīng)有中國企業(yè)與他們?nèi)〉寐?lián)系，希望進(jìn)行商業(yè)贊助。未來，“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目如果建造3號(hào)飛機(jī)，應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)中國企業(yè)參與其中。