新能源载人飞机是如何借助达索系统的平台研制并飞行成功的?

不带一滴油就敢飞上天，新能源载人飞机Solar Impulse 是如何借助达索系统的平台研制并飞行成功的? 它有何意义?

Solar Impulse（阳光动力）团队打造了唯一一架“能利用太阳能昼夜飞行的飞机”。《Compass》采访了其联合创始人及飞行员Bertrand Piccard和André Borschberg，请他们介绍可持续交通运输技术面临的挑战和局限性。

作者：Lindsay James

        瑞士精神病学家兼气球驾驶员Bertrand Piccard的血液中流淌着探索的因子。他的祖父Auguste Piccard是第一个目睹地球曲率的人。他的父亲Jacques Piccard曾深潜马里亚纳海沟，抵达海平面以下10916米的深度。

        Piccard说：“由于祖父和父亲的缘故，我有幸见过许多探险先驱者。我曾见过Charles Lindbergh和Wernher von Braun，他们都是启迪他人、创造历史的人物。我梦想像他们一样过一种有趣、有益的生活。”

        1999年，Piccard实现了第一次不停顿环球气球飞行。他说：“我起飞时装载了3,700公斤液态丙烷，飞行20天后降落，共飞行了45000公里，降落时只剩下40公斤丙烷。在整个飞行旅程中我都担心燃料不够用。因此我决定下次环绕世界飞行时应该做到不带任何燃料。

        在随后的多年里，Piccard投入大量时间努力实现其不用燃料就环绕世界的梦想。

        他说：“设想一下，有一架太阳能飞机，完全不用任何燃料就能昼夜飞行。这将证明我们能用新型清洁能源技术完成不可能的事情。”

        2003年，Piccard与瑞士企业家兼飞行员André Borschberg展开合作。Borschberg作为一名工程师，在瑞士空军有长达20多年的飞行经验。两人联合创建了Solar Impulse团队。这支团队拥有来自6个国家的50名多学科专家，并得到约100名顾问和80家行业合作伙伴的大力支持。

        Borschberg指出：“要让飞机仅靠太阳能昼夜飞行，就需要超大型翼展。Solar Impulse的翼展达到72米，比波音747还要大。此外，太阳能飞机还要做到极度轻量化，重量只有2,300公斤，而波音747则重约333,000公斤。”

        Piccard补充道：“没有可以参考的基准。我们必须开发、概念化和设计完全革命性的原型。然后要对它进行构建和操控、使它能够环绕全球。这真是一个非常艰难的项目，但也正由于这样，我们对这个项目充满了热情。”

        2010年完成的Solar Impulse 1实现了首次24小时零燃料连续飞行。计划于2015年环绕全球飞行的Solar Impulse 2需要进一步提高性能，减少能耗。

        Borschberg指出：“通常来说，如果要打造新型飞机，你可以使用现有的引擎；如果要想测试新型引擎，你可以使用现有的飞机。然而，我们的飞机推进技术是全新的、能源是全新的、结构是全新的。因此项目的复杂程度高得让人难以置信。”

        3D技术为此次项目的实现发挥了重要的根基作用。Borschberg说：“在开始飞行控制部分的设计工作时，我们与一位非常了解飞机设计的顾问进行了探讨。我们告诉他，我们只用3D软件来分析如何将控制元件集成到机翼和驾驶舱中。他表示：‘这事以前没人做过。你们会遇到很多问题。先建个实体模型吧。’而我们表示，我们相信自己能行……最后我们也成功了。”

        团队目前正在进行最后测试。环球飞行将在2015年花5个月完成，具体时间为3月初到7月底。为了替换飞行员，飞机将经停印度、缅甸、中国、美国和南欧或北非。

        3.5万公里的飞行需要接受严格的训练。Piccard和Borschberg将轮流驾驶飞机，在3.8立方米的非增压驾驶舱内要飞行约500个小时。这个驾驶舱的大小与小型汽车相当。

        Borschberg说：“同时只能有一名飞行员在飞机上，因此我们必须要保证飞行员工作的可持续性。我们在与飞机条件完全一样的仿真器上飞行了三天三夜，唯一的差别就是温度和高度。我们最多只能休息20分钟，这要归功于自动驾驶系统。这能帮助我们了解自己的表现情况，特别是在睡眠不足时会有什么感觉。”

        在没有空调和暖气的条件下，飞行员要面临从30摄氏度到零下20摄氏度的极端温度变化。Piccard和Borschberg将得到驾驶舱高密度隔热泡沫的保护。

        Piccard说：“我们有两种准备办法。一种是不断试飞，做到绝对熟练。另一种就是进行各种各样的仿真。我们的任务团队定期就实际天气模型进行仿真，从而获得飞机飞行的最佳路线、高度、轨迹，得到最佳天气系统。我们现在非常清楚该怎么去做了。”

        Piccard和Borschberg都认为，项目的魅力在于向世人展示先驱精神，展示创新和清洁能源技术确实能改变世界。

BERTRAND PICCARD（左），SOLAR IMPULSE的发起人 、董事长兼飞行员，以及ANDRé BORSCHBERG（右），SOLAR IMPULSE的联合创始人、CEO兼飞行员（©图片版权归Solar Impulse | Revillard | Rezo.ch所有）

        Borschberg说：“如果我们能够只用太阳能就实现飞机的环球飞行，那么我们当然也能在地面上很好地利用太阳能。”

        Piccard表示赞同：“如果可以不用化石燃料而通过可再生资源获取能量，那么就能彻底改变人们的生活。”