◆本刊綜合
“吃陽光”的“飛行怪客”
———“陽光動(dòng)力2 號(hào)”
◆本刊綜合
某大雁:“你們聽說了嗎?那個(gè)‘吃陽光’的‘飛行怪客’又現(xiàn)身了!”
某麻雀:“‘吃陽光’的‘飛行怪客’?它是誰?我記不起來了。”
某天鵝:“就是那個(gè)身子不大,翅膀卻很長(zhǎng),喜歡穿一身黑衣裳,據(jù)說不吃不喝能飛行5天5夜的怪家伙啊。去年,它還來過中國(guó)呢。”
某大雁:“是的,就是它。這次,它重現(xiàn)江湖,已成功飛越大西洋和地中海。”
某麻雀:“看來,之前我們小看它了。接下來,我們得好好研究它,不然它可能搶奪我們的地盤哦。”
某大雁、某天鵝以及站在一旁的燕子、海鷗等紛紛點(diǎn)頭,表示贊同。
“吃陽光”的“飛行怪客”有個(gè)非常好聽的名字,叫“陽光動(dòng)力2號(hào)”,是一架長(zhǎng)航時(shí)、不必耗費(fèi)一滴燃油便可晝夜連續(xù)飛行的太陽能飛機(jī)。只要陽光一照,它就動(dòng)力十足。
2015年3月,它從阿聯(lián)酋首都阿布扎比啟程,開始環(huán)球飛行。
如果有機(jī)會(huì)近距離接觸的話,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它帥氣極了。
它有一對(duì)細(xì)長(zhǎng)細(xì)長(zhǎng)的翅膀,翅膀張開的時(shí)候,翼展達(dá)72米,比傳統(tǒng)大型客機(jī)波音747-8還要寬。翅膀兩端微微上翹,造型酷斃了,前方有一圈金邊,在陽光下熠熠生輝。
和長(zhǎng)長(zhǎng)的翅膀相比,它的身子卻瘦小了很多。它的身體腹面是白色的,背面覆蓋著一層黑黑的盔甲。這層盔甲由一塊塊黑色“鱗片”狀物質(zhì)組成。這些“鱗片”就是太陽能電池板,是它無窮能量的來源。
作為完全靠太陽能提供動(dòng)力的全球最大太陽能飛機(jī),“陽光動(dòng)力2號(hào)”有很多方面值得炫耀哦。
專“吃陽光”
“陽光動(dòng)力2號(hào)”專“吃陽光”,背上那17248塊太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,轉(zhuǎn)化率達(dá)到了驚人的22.7%,而每塊電池板的厚度為135微米,僅相當(dāng)于人類發(fā)絲的寬度。
白天,太陽能電池板為飛機(jī)提供動(dòng)力,同時(shí)將多余的電能充到機(jī)載鋰電池中,為夜間飛行作儲(chǔ)備,因此,“陽光動(dòng)力2號(hào)”的動(dòng)力源源不斷。
“陽光動(dòng)力2號(hào)”機(jī)翼下裝有4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。你們別小看了這4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),它們每個(gè)能產(chǎn)生17.4馬力(12.8千瓦)的動(dòng)力。
發(fā)動(dòng)機(jī)24小時(shí)平均功率為15馬力,相當(dāng)于一輛摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)呢。
飛機(jī)的骨架、太陽能板、電池、涂料以及各個(gè)部件都使用了超輕的材料,因此,它的總重量與一輛小型箱型貨車相差無幾,僅為2.3噸。
值得一提的是,機(jī)身使用的是碳纖維蜂窩夾層材料,這種材料每立方米僅重25克,密度是紙張密度的三分之一,但承載能力比一般的材料要好。
飛機(jī)艙體使用的是保溫隔熱材料。駕駛艙殼體的部分材料為聚氨酯泡沫,駕駛艙外部也有部分聚氨酯泡沫被用于電池隔熱。
同時(shí),機(jī)身上附有銀色涂層材料,這種涂層材料可以保護(hù)太陽能電池。
“陽光動(dòng)力2號(hào)”具有先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)。
飛機(jī)上的儀表能顯示飛機(jī)的飛行路徑、平衡狀態(tài)、電池充電情況等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),供飛行員快速閱讀。
飛行員的衣袖中配備震動(dòng)裝置。當(dāng)飛機(jī)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),這些裝置會(huì)及時(shí)提醒飛行員,甚至將他們從睡夢(mèng)中喚醒。
飛行員疲憊不堪的時(shí)候,飛機(jī)可以開啟自動(dòng)飛行模式,只是時(shí)間有限,最長(zhǎng)能飛行20分鐘。
飛機(jī)上設(shè)有通話、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備,能隨時(shí)與地面聯(lián)絡(luò),摩納哥的一個(gè)控制中心有操控員和工程師隨時(shí)監(jiān)控飛機(jī),因此,我們不用擔(dān)心飛機(jī)出現(xiàn)異常情況。
誰都有煩惱,“陽光動(dòng)力2號(hào)”也不例外。它有哪些大煩惱呢?
體型“虛胖”
“陽光動(dòng)力2號(hào)”太陽能飛機(jī)體型碩大,翼展比目前尺寸最大的F級(jí)客機(jī)如波音747-8型還要寬3.5米;機(jī)身長(zhǎng)22.4米,接近一個(gè)籃球場(chǎng)的長(zhǎng)度;機(jī)身高6.37米,相當(dāng)于3層樓高。
但這個(gè)龐然大物卻是個(gè)“虛胖”的家伙,上面只能乘坐一個(gè)飛行員,不能運(yùn)載乘客。
龜速前進(jìn)
和它巨大的尺寸相比,“陽光動(dòng)力2號(hào)”的飛行性能數(shù)據(jù)可能讓你有種回到萊特兄弟時(shí)代的感覺。
它的起飛速度只有35千米/小時(shí),比博爾特奔跑的速度還要慢。
白天,它可飛至9000米的高空,最高速度達(dá)140千米/小時(shí)。夜晚,它一般在1500米的高空飛行,速度為45千米/小時(shí)至90千米/小時(shí)。
它為什么飛這么慢呢?
原來是為了在白天最大程度地吸收太陽能,在夜晚儲(chǔ)存能量,同時(shí)減小飛行員所承受的壓力。
想飛快點(diǎn)卻不得不放慢速度,降低高度,你說它煩不煩?
不準(zhǔn)時(shí)
由于只“吃陽光”,所以“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛行必須要看“老天的臉色”。要是“老天”不高興,“陰著臉”,那“陽光動(dòng)力2號(hào)”可就慘了,“遲到”是難免的。
“陽光動(dòng)力2號(hào)”還容易受到風(fēng)速的影響,因此,它的工作人員需要做好氣象預(yù)測(cè)工作。
愛探險(xiǎn)的飛行員相伴
相比太陽能無人機(jī),“陽光動(dòng)力2號(hào)”幸福多了,因?yàn)樗袃晌蝗鹗刻诫U(xiǎn)家——貝特朗·皮卡爾和安德烈·波許博格相伴。
貝特朗·皮卡爾和安德烈·波許博格既是陽光動(dòng)力項(xiàng)目的創(chuàng)立者,也是“陽光動(dòng)力2號(hào)”的飛行員。他們?cè)陲w機(jī)上是如何生活的呢?
飛行員小檔案
貝特朗·皮卡爾出生于著名的探險(xiǎn)世家,繼承了先輩的探險(xiǎn)與創(chuàng)新精神,癡迷于科學(xué)探險(xiǎn),曾駕駛熱氣球完成了世界上首次熱氣球環(huán)球之旅,并創(chuàng)造了航空史上時(shí)間與距離的最長(zhǎng)紀(jì)錄。
安德烈·波許博格曾接受過瑞士空軍飛行員訓(xùn)練,持有各類飛機(jī)的專業(yè)飛行員駕照,先后駕駛過“毒液號(hào)”“獵人號(hào)”“老虎號(hào)”等飛機(jī),創(chuàng)造過8項(xiàng)太陽能飛機(jī)方面的世界紀(jì)錄。
全程“蝸居”
“陽光動(dòng)力2號(hào)”的機(jī)身小得可憐,就拿機(jī)艙來說吧,才3立方米多一點(diǎn),和一個(gè)電話亭差不多大,因此,它只可以容納一個(gè)飛行員。貝特朗·皮卡爾和安德烈·波許博格只能你開一站我開一站地輪流駕機(jī)飛行。
飛機(jī)長(zhǎng)途飛行,特別是在太平洋和大西洋上空飛行時(shí),至少要連續(xù)飛行5天5夜,這段時(shí)間,飛行員怎么活動(dòng)胳膊、腿呢?
唯一的解決辦法是把座椅靠背往后倒,飛行員能伸伸懶腰、動(dòng)動(dòng)腿就不錯(cuò)了。
日歷冬夏
白天,“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛得很高,以避開氣流并最大程度地利用太陽能,而到了晚上,飛機(jī)處于半滑翔狀態(tài),飛行高度逐漸降低到1500米的高度。
由于飛機(jī)的機(jī)艙不是封閉加壓的,里面沒有暖氣,也沒有空調(diào),所以沒法保持溫度恒定。
白天,溫度急劇升高,熱的時(shí)候可以達(dá)到40℃,而晚上最寒冷的時(shí)候,溫度低至-20℃,這一天中經(jīng)歷“夏天”和“冬天”,對(duì)飛行員的身體來說,是一項(xiàng)非常大的挑戰(zhàn)。
因此,他們穿著指尖和腳尖有保暖設(shè)備的特殊服裝,以適應(yīng)溫度的變化。
最簡(jiǎn)單的睡覺,在“陽光動(dòng)力2號(hào)”上卻是個(gè)大問題,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)飛行員駕駛飛機(jī),絕對(duì)不可以長(zhǎng)時(shí)間睡覺,把飛機(jī)完全交給自動(dòng)駕駛儀。
當(dāng)年著名的航空探險(xiǎn)家查爾斯·奧古斯都·林白在挑戰(zhàn)不間斷飛躍大西洋的時(shí)候,就因?yàn)榇蝾U(xiǎn)些墜機(jī)。
那想睡覺了,怎么辦呢?最好的辦法就是打盹,但每次打盹最長(zhǎng)不超過20分鐘,24小時(shí)內(nèi)最多打盹12次。
為此,貝特朗·皮卡爾和安德烈·波許博格專門進(jìn)行了睡眠訓(xùn)練,并且在飛機(jī)模擬訓(xùn)練器中反復(fù)試驗(yàn)。
如果飛行員太疲倦睡過頭了,怎么辦?
不用擔(dān)心。飛行員戴著一種特別的護(hù)目鏡。這種眼鏡像游泳眼鏡,可以遮光,又能保護(hù)飛行員的眼睛。一旦時(shí)間到了,飛行員還沒醒,護(hù)目鏡內(nèi)部就會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的閃光,刺激飛行員。
兩位飛行員的飛行服乍一看和各
一次打盹20分鐘
飛行服內(nèi)藏芯片國(guó)高空戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的服裝差不多,其實(shí)里面的名堂可大了。
他們的飛行服采用最新的材料,有隔熱保溫的作用,而且內(nèi)置特別的芯片。芯片像臂章一樣,在飛行員呼吸頻率太低或者飛機(jī)驟降時(shí),會(huì)頻頻振動(dòng),喚醒飛行員。
有意思的是,一次飛行時(shí),貝特朗·皮卡爾因?yàn)樯眢w很好,呼吸頻率低,居然也觸發(fā)了報(bào)警,讓地面工作人員緊張了一把。
特殊食品特別定制
無論什么時(shí)候,吃都很重要!
普通食物在經(jīng)歷-20℃到40℃的溫度變化以及受強(qiáng)紫外線輻射后,早就變質(zhì)了,因此,飛行員的食物都是特制的。這些食物能夠在不同溫度下食用:既可以加熱食用,也可以在常溫或低溫下食用。
據(jù)說,兩位飛行員根據(jù)各自的口味定制了不同的飛行餐包。
如廁“就地解決”
5天5夜不上廁所是不可能的,所以“陽光動(dòng)力2號(hào)”上配備了“廁所”——一套巨大的藍(lán)色塑膠袋。這種特制的袋子一頭垂下來,一頭塞在椅墊下面。
飛行員內(nèi)急時(shí),推開椅墊,就能“當(dāng)場(chǎng)解決”,跟在家里上廁所差不多,但是不能沖水,只能等飛機(jī)落地后,換套新的“廁所”。
瘋狂的環(huán)球旅行
“陽光動(dòng)力2號(hào)”玩起了環(huán)球旅行,真瘋狂。不管它用多長(zhǎng)時(shí)間完成這次旅行,我們都得給它32個(gè)贊!
第1段航程:
2015年3月9日,“陽光動(dòng)力2號(hào)”從阿布扎比啟程,開始環(huán)球飛行。
之前,飛機(jī)在阿布扎比的數(shù)輪測(cè)試和試飛都相當(dāng)成功。它之所以選擇阿布扎比作為起點(diǎn),是因?yàn)榭粗辛水?dāng)?shù)氐牡驮茥l件。
飛行了將近14個(gè)小時(shí)后,飛機(jī)平穩(wěn)地降落在阿曼首都馬斯喀特機(jī)場(chǎng),順利完成第一段航程。
第2段航程:
“陽光動(dòng)力2號(hào)”接受完例行檢查后,于2015年3月10日上午10點(diǎn)左右再次出發(fā),飛往印度的艾哈邁德巴德。這次飛行的里程是首飛航程的3倍多。
飛行了1500千米后,飛機(jī)成功降落在艾哈邁德巴德。
之后,飛機(jī)在這里休息5天,開展一系列公眾活動(dòng)。
第3、4段航程:
“陽光動(dòng)力2號(hào)”從艾哈邁德巴德飛往瓦拉納西。2015年3月19日,飛機(jī)由瓦拉納西飛抵緬甸曼德勒國(guó)際機(jī)場(chǎng),實(shí)際用時(shí)13小時(shí)29分。
由于借助順風(fēng)的高速氣流,飛機(jī)速度達(dá)到了216千米/小時(shí)。
第5、6段航程:
2015年3月30日凌晨5點(diǎn),飛機(jī)換上新衣服——刷上一層漂亮的中國(guó)紅后,從曼德勒起飛,3月31日抵達(dá)重慶。
飛機(jī)選擇重慶作為中國(guó)之旅的第一站,是經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算的。它選擇合適停靠點(diǎn)時(shí),會(huì)由氣象學(xué)專家預(yù)估場(chǎng)地天氣、航線的流量控制等各方面要素,再由數(shù)學(xué)家計(jì)算出最優(yōu)選擇,而重慶符合所有的參數(shù)。
在重慶待了一些天后,2015年4月21日23時(shí)28分,“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛抵南京祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)。之后,飛機(jī)與南京“親密接觸”,向公眾開放參觀。
第7段航程:
2015年5月31日,“陽光動(dòng)力2號(hào)”開啟環(huán)球飛行中最艱險(xiǎn)的橫跨太平洋之旅,計(jì)劃飛往夏威夷,卻因遇到惡劣天氣而在2015年6月1日迫降日本名古屋機(jī)場(chǎng)。
安全降落后,飛機(jī)又發(fā)生了一個(gè)小意外,一個(gè)機(jī)翼后緣的副翼被損壞。
第8段航程:
2015年7月3日,飛機(jī)抵達(dá)夏威夷檀香山。這次航行,飛機(jī)創(chuàng)造了3項(xiàng)世界紀(jì)錄:最長(zhǎng)時(shí)間太陽能飛機(jī)不間斷飛行、最長(zhǎng)時(shí)間單人駕機(jī)飛行和最遠(yuǎn)距離太陽能動(dòng)力飛行。
第9、10段航程:
“陽光動(dòng)力2號(hào)”成功飛越太平洋,于2016年4月23日降落在美國(guó)山景城的莫菲特機(jī)場(chǎng),完成環(huán)球旅行中最危險(xiǎn)的一段航程。
休整不足10日,飛機(jī)離開舊金山灣區(qū),于5月2日抵達(dá)鳳凰城古德伊爾機(jī)場(chǎng),完成橫跨美國(guó)大陸的第1段旅程。
第11、12段航程:
“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛往俄克拉何馬州塔爾薩,又從塔爾薩起飛,以48千米/小時(shí)的速度飛行約17個(gè)小時(shí)后,于5月21日抵達(dá)俄亥俄州代頓機(jī)場(chǎng)。
余下航程:
“陽光動(dòng)力2號(hào)”完成從代頓市到賓夕法尼亞州的短途轉(zhuǎn)移,于6月11日飛至紐約。之后,橫越大西洋,飛抵西班牙,然后飛越地中海,抵達(dá)埃及,最后回到阿布扎比。