逐日飞行

仅以阳光作为能源的太阳能动力飞机Solar Impulse在6月4日1点28分完成了跨越美国之旅最长的一段飞行，降落在了美国密苏里州圣路易斯兰伯特国际机场。

没有用一滴化石燃料，瑞士冒险家博特兰·皮卡尔德（Bertrand Piccard）驾驶着这架太阳能飞机用21小时完成了从达拉斯到圣路易斯的飞行之旅，也穿越了白天与黑夜。这次穿越美国的航程目的是为了让政府、企业和更多的人了解绿色能源的益处与可能性。

“理论上，飞机能一直持续地飞。”皮卡尔德介绍说，Solar Impulse的飞行速度在每小时70公里。出于安全的考虑，整个穿越计划设置了5个站点，5月3日从旧金山墨菲特联邦机场起飞后，依次经停菲尼克斯、达拉斯、圣路易斯、华盛顿，最后在7月初到达纽约肯尼迪机场。6月4日完成的是计划中的第三段飞行。

Solar Impulse一共有两名驾驶者，上一段从菲尼克斯到达拉斯的飞行是由另一位瑞士人，工程师安德烈·博尔施伯格（Andre Borschberg）完成的，花了18个小时21分钟。皮卡尔德和博尔施伯格一起创办了开发太阳能飞机的Solar Impulse公司。

Solar Impulse有4台发动机，平均马力为10匹。Solar Impulse的机身构造被设计得非常轻巧。机身的材质是超轻但强度极大的碳纤维材料。总重量只有1.6吨，和本田CR-V差不多。Solar Impulse整架飞机只有一个不算宽敞的机舱用来容纳飞行员1人。它的设计原则和飞行的目的更多的是在于对使用太阳能飞行可行性的探索。它具有悬臂的四引擎高单翼飞机，看起来就像一只翅膀过长的蜻蜓。或者从另一个角度来说，它基本就是一块200平方米的太阳能电池板。在Solar Impulse上总共安装了11628个135微米的单晶硅光伏太阳能电池板采集转换太阳能，驱动发动机运转，其中10748个安装在机翼表面上，其余880个位于水平尾翼。

太阳能电池板和储能电池的解决方案是由合作伙伴，比利时化工集团苏威提供的。像所有的太阳能电池一样，它们是刚性的，非常脆、易碎，因此不易弯折，而Solar Impulse需要的是能够贴合机翼弧度的电池面板。为了解决这个问题，苏威先把每块电池板都用薄膜封装好，再由工程师们耗时15个小时将它们一块一块拼装起来，这样一来就能弯而不破，同时还能起到防紫外线的作用。

在Solar Impulse的机翼下方，两侧共有4个发动机舱，各包含一个发动机，一个锂聚合物电池组和一个调节充放电及温度的控制系统。有点像特斯拉汽车，通过发动机舱里电池组的储能，Solar Impulse能够把白天获得的电能储存起来，为在夜晚飞行提供能源。不过，巨大的电池组也是一个工程学上的挑战。Solar Impulse的电池组总重量有400公斤左右，超过飞机总重量的1/4。这也就是为什么Solar Impulse整体要采用超轻型设计。

不过，也因为机身过于轻巧，以至于Solar Impulse“对湍流和强风非常敏感”。所以，Solar Impulse穿越美国的方式是飞飞停停的。为了能够找到同时满足“风和”、“日丽”这两个飞行条件的好天气，Solar Impulse还专门建立了自己的气象学家和分析师团队，他们不断监测天气，录入数据，对天气进行多变量预测。

但再精密的分析终究没办法完全掌握变化多端的天气，除了圣路易斯的停机棚被吹坏，在5月24日降落达拉斯时，博尔施伯格也受到了强风的阻挠。

事实上，Solar Impulse团队所选择的第三阶段飞行的目的地圣路易斯市在世界航空史上有特殊的意义。1927年5月20日，25岁的美国航空邮政飞行员查尔斯·林德伯格驾驶着精简了一切不必要负荷的单翼飞机“圣路易斯精神号”首次完成了不间断单独飞越大西洋。“我11岁的时候就被林德伯格的精神所启迪，能和Solar Impulse一起降落在圣路易斯我真是太感动了”，皮卡尔德说，“我认为，我们拥有同样的精神。”

就像“圣路易斯精神号”一样，如果他们不尝试，就没人知道太阳能飞机究竟能载着人类飞行多久。

2004年，皮卡尔德与博尔施伯格共同成立了Solar Impulse公司，并组织了一个70多人的科学家团队，皮卡尔德担任总裁，博尔施伯格是CEO。现在，Solar Impulse有了大约80个合作伙伴，包括许多瑞士公司，它们一起构思，测试不使用化石燃料的太阳能飞机。

Solar Impulse设计的最高飞行高度是海拔8500米，在这一次昼夜飞行中，它破纪录地飞到了海拔9235米。飞得更高是为了更接近太阳，为了实现昼夜飞行，在这次飞行中Solar Impulse设计了一套被后来沿用下去的飞行模式。起初，飞机以很慢的速度上升，到19点30分时升至最高。在这段时间里，沐浴在充足阳光下的Solar Impulse开始为重达400公斤的锂聚合物电池充电。而一旦太阳光线不再强烈，飞机就开始下降。在22点前Solar Impulse开始逐步下降至1500米的高度，然后开始利用蓄电池继续在夜间飞行，直到太阳再次升起。

2011年5月13日，Solar Impulse开始尝试跨境飞行，从瑞士帕耶讷机场起飞，用12小时59分途经法国和卢森堡，在飞行了630公里后抵达比利时布鲁塞尔。一年之后，Solar Impulse完成了从欧洲到非洲的洲际之旅，从瑞士帕耶讷出发，途经西班牙，穿过直布罗陀海峡后抵达摩洛哥。在西班牙马德里降落时，由于遇上了航空管制，Solar Impulse在天上排了3小时的队才才获得降落许可。不同于传统飞机在盘旋时时刻会关注剩余油量，“这种等待对Solar Impulse来说根本不是问题，因为它不会耗费任何燃料。”金德罗兹说。趁着等待好天气的时候，他们每到一座城市，就会安排几天公众参观活动，试着让更多的人了解到太阳能的可能性。

或许从速度上来说，Solar Impulse有点慢，但是，“我们工作的重心是在它的持续性，而不是速度。”博尔施伯格说，“我们的动机是开发出可以立即在陆地上使用的清洁能源技术，以减少我们的能源消耗。”

至于太阳能是不是能够取代石油成为喷气式客机的燃料呢？“疯狂点说的话是Yes，愚蠢点说的话是No”，皮卡尔德说，“今天的技术，不会允许它发生，但这些技术已经可以用于汽车，房屋和照明。这就是为什么我们的目标是使航空运输发生一场革命，更重要的是使人们源于清洁能源的思维方式发生一次革命。”