“陽光動(dòng)力”
　　“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目由瑞士神經(jīng)學(xué)醫(yī)生、探險(xiǎn)家伯特蘭•皮卡德（Bertrand Piccard）發(fā)起，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）等多家研究機(jī)構(gòu)提供技術(shù)支持，是世界上第一款具有晝夜連續(xù)飛行能力的有人駕駛太陽能飛機(jī)。為了宣傳節(jié)能環(huán)保，推動(dòng)可再生能源的開發(fā)和利用，“陽光動(dòng)力”飛機(jī)進(jìn)行了多項(xiàng)歷史性創(chuàng)紀(jì)錄飛行，并將實(shí)現(xiàn)橫跨美國大陸和跨大西洋、太平洋的分階段環(huán)球飛行。
　　“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目正式命名于2003年下半年，此后伯特蘭•皮卡德成立了陽光動(dòng)力公司開展飛機(jī)的研制工作。2003年底環(huán)球飛行太陽能飛機(jī)的初步方案出臺(tái)，“陽光動(dòng)力”飛機(jī)項(xiàng)目正式發(fā)起，伯特蘭作為項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，領(lǐng)導(dǎo)飛機(jī)研制、尋找合作伙伴、募集資金等工作。工程師、飛行員和管理專家安德烈•博爾施博格（Andre Borschberg）擔(dān)任CEO，負(fù)責(zé)搭建技術(shù)團(tuán)隊(duì)和監(jiān)督飛機(jī)制造。兩人同時(shí)還是“陽光動(dòng)力”飛機(jī)的試飛員和駕駛員。“陽光動(dòng)力”飛機(jī)研制團(tuán)隊(duì)集合了歐洲眾多技術(shù)資源，團(tuán)隊(duì)成員均為航空技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的專家，有著卓越的才能和合作精神，此外，還得到了100多位專家顧問和數(shù)家國際知名企業(yè)和機(jī)構(gòu)的鼎力支持。
　　“陽光動(dòng)力”號(hào)飛機(jī)共有兩架，分別為用于驗(yàn)證晝夜連續(xù)飛行技術(shù)的單座型技術(shù)驗(yàn)證機(jī)——“陽光動(dòng)力”1號(hào)和雙座型創(chuàng)紀(jì)錄飛行飛機(jī)——“陽光動(dòng)力”2號(hào)。“陽光動(dòng)力”1號(hào)于2009年年中完成制造并進(jìn)行首次地面高速滑跑試驗(yàn)；2010年實(shí)現(xiàn)首飛并完成了晝夜連續(xù)飛行26小時(shí)等飛行驗(yàn)證試驗(yàn)；2012年年中實(shí)現(xiàn)了橫跨歐洲和非洲總航程6000千米的飛行；2013年中，實(shí)現(xiàn)分段橫跨美國大陸的飛行。“陽光動(dòng)力”2號(hào)于2013年完成制造，2014年6月成功首飛，繼續(xù)進(jìn)行一系列后續(xù)試驗(yàn)后，預(yù)計(jì)將于2015年開始分階段環(huán)球飛行。
　　“陽光動(dòng)力”1號(hào)的飛行是晝夜連續(xù)式的。鋰聚合物電池作為電能存儲(chǔ)裝置，晝間飛行時(shí)將太陽能電池陣列的富余電能儲(chǔ)存起來，夜間飛行時(shí)為電機(jī)供電。由于蓄電池存儲(chǔ)的電能有限，還采用了電能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能的方式，即白天利用富余電能推動(dòng)飛機(jī)爬升到較高高度，夜間飛行時(shí)，逐步降低飛行高度，將勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，使飛機(jī)保持空中飛行。
　　2004-2006年是“陽光動(dòng)力”1號(hào)飛機(jī)研制的概念發(fā)展階段，設(shè)計(jì)方案在此期間定型，最初的方案主要包括雙發(fā)布局、卵形駕駛艙四發(fā)布局和一體式機(jī)身四發(fā)布局三種，經(jīng)過多次調(diào)整和優(yōu)化后，最終確定了一體式機(jī)身外形和布局。2007年，開始進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和原型機(jī)試制，陸續(xù)研制出了各種結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)件、飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)備和地面飛行模擬器，并進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和測(cè)試，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)、動(dòng)力系統(tǒng)（電機(jī)-螺旋槳、鋰-聚合物電池、控制系統(tǒng)、吊艙結(jié)構(gòu)等）試驗(yàn)，以及全機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)等。
　　“陽光動(dòng)力”飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造面臨了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)，為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)首先研制出了一架單座型技術(shù)驗(yàn)證飛機(jī)進(jìn)行全面的技術(shù)驗(yàn)證，特別是夜間飛行技術(shù)的驗(yàn)證。飛機(jī)夜間飛行時(shí)為了避開航線上的云層區(qū)域，需要選用曲折蜿蜒的飛行路線，因此飛行方式更為復(fù)雜。2005年到2008年間，驗(yàn)證機(jī)在真實(shí)氣象狀況下進(jìn)行多次模擬飛行，用于評(píng)估其整個(gè)夜間的飛行能力。“陽光動(dòng)力”1號(hào)技術(shù)驗(yàn)證原型機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)36小時(shí)空中連續(xù)飛行，采用了非增壓座艙設(shè)計(jì)，2009年年中完成制造，2010年4月實(shí)現(xiàn)首次高高度飛行，飛機(jī)憑借蓄電池電能飛到了1200米高度，飛行時(shí)間87分鐘。同年5月，首次完全使用太陽能電池動(dòng)力飛行，飛行過程中太陽能電池還向蓄電池充電，此后，在進(jìn)行26小時(shí)連續(xù)飛行實(shí)驗(yàn)時(shí)首次實(shí)現(xiàn)晝夜太陽能循環(huán)。
　　“陽光動(dòng)力”1號(hào)飛機(jī)的研制和試驗(yàn)花費(fèi)了近百名專家7年的時(shí)間，期間，獲得了大量寶貴的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，從最初的概念構(gòu)想到各項(xiàng)任務(wù)的順利完成，均實(shí)現(xiàn)了巨大技術(shù)進(jìn)步。在此之后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)又開發(fā)出了雙座型“陽光動(dòng)力”2號(hào)，用于執(zhí)行超長續(xù)航時(shí)間飛行任務(wù)，包括橫跨美洲大陸和大西洋，以及分段環(huán)球飛行。
　　“陽光動(dòng)力”2號(hào)可實(shí)現(xiàn)環(huán)球飛行，其主要特點(diǎn)是尺寸加大，使用增壓座艙和更先進(jìn)的航電系統(tǒng)。2013年制造完成，計(jì)劃2015年分階段完成環(huán)球飛行。
　　“陽光動(dòng)力”2號(hào)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)5晝夜連續(xù)飛行，因此相對(duì)于“陽光動(dòng)力”1號(hào)進(jìn)行了大量設(shè)計(jì)變動(dòng)，機(jī)翼及動(dòng)力艙布局全面更改，起落架、駕駛艙和機(jī)身也大幅度改進(jìn)。“陽光動(dòng)力”2號(hào)全機(jī)重量2300千克，整機(jī)結(jié)構(gòu)重量效率達(dá)到普通滑翔機(jī)的十倍，并且內(nèi)部有足夠大的空間。其機(jī)身為全碳纖維復(fù)合材料加蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，所用碳纖維薄板材料密度只有普通打印紙的1/3。機(jī)翼上表面蒙皮內(nèi)封裝太陽能電池板，下表面采用高強(qiáng)度柔性蒙皮。機(jī)翼具有良好的剛度和氣動(dòng)外形，翼展72米，超過波音747大型客機(jī)。鋰電池系統(tǒng)使用高密度泡沫絕緣體包覆，安裝在四個(gè)動(dòng)力艙內(nèi)。再加上單晶硅太陽能電池，電池總重約為全機(jī)重量的四分之一。四臺(tái)電機(jī)安裝在翼下動(dòng)力艙內(nèi)，通過減速器驅(qū)動(dòng)雙葉螺旋槳。整個(gè)系統(tǒng)效率94%，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的水平。
　　“陽光動(dòng)力”2號(hào)的飛行速度范圍為36～140 千米/小時(shí)，與小汽車大致相當(dāng)。為了存儲(chǔ)能量，飛機(jī)在晝間爬升到8500米高度，夜間下降到1500米高度。全機(jī)24小時(shí)飛行平均功率為15馬力，與一輛摩托車相當(dāng)。駕駛艙的設(shè)計(jì)保證單人連續(xù)飛行5～6個(gè)晝夜，能夠適應(yīng)外界環(huán)境-40°C～40° C的溫度范圍。駕駛艙容積3.8立方米，可載有氧氣瓶組、降落傘、救生筏，以及一周的飲食供應(yīng)等。
　　研制“陽光動(dòng)力”飛機(jī)面臨極大的技術(shù)挑戰(zhàn)，許多技術(shù)難題是世界航空歷史上前所未有的。研制團(tuán)隊(duì)?wèi){借開拓創(chuàng)新、探索未知領(lǐng)域的精神，超越技術(shù)極限，獨(dú)辟蹊徑創(chuàng)造性地找到最佳解決方案，使飛機(jī)研制一步一步走向成功。
　　“陽光動(dòng)力”項(xiàng)目歷時(shí)12年，預(yù)算9800萬美元，完成的工作包括：可行性研究、方案研究、設(shè)計(jì)和構(gòu)件制造、2架飛機(jī)（1架單座驗(yàn)證機(jī)和1架雙座創(chuàng)紀(jì)錄飛行飛機(jī)）制造等。負(fù)責(zé)和參與項(xiàng)目的共有50名工程師和技術(shù)人員，80家合作伙伴，100多家顧問和供應(yīng)商。瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院作為官方科學(xué)顧問，提供了各種研發(fā)能力極為強(qiáng)大的尖端實(shí)驗(yàn)室。此外，歐洲航天局（SEA）、達(dá)索飛機(jī)公司和國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)也提供了技術(shù)支持。由于在開發(fā)“陽光動(dòng)力”太陽能飛機(jī)方面的杰出貢獻(xiàn)，特蘭•皮卡德和安德烈•博爾施博格以及整個(gè)飛機(jī)研制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)都贏得了國際社會(huì)授予的高度榮譽(yù)。2009年，伯特蘭和安德烈被授予布倫瑞克獎(jiǎng)（Brunswick Prize），該獎(jiǎng)用于表彰對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。2010年1月，職業(yè)航空和航天記者協(xié)會(huì)授予了他們伊卡洛斯獎(jiǎng)（Icarus Award）。
　　期待“陽光動(dòng)力”2號(hào)完成環(huán)球飛行的創(chuàng)舉，推動(dòng)太陽能電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)達(dá)到更高的高度！

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