新萊特兄弟

當(dāng)好萊塢的大導(dǎo)演們還在執(zhí)著于將科幻大師儒勒·凡爾納（Jules Verne）的小說變成接二連三的票房奇跡時，另一些人正試圖把它變?yōu)楝F(xiàn)實。一個位于瑞士的團隊組建了名為陽光動力（Solar Impulse）的公司，他們耗時10年制造了一架有史以來最大的太陽能飛機，并希望在不借助任何化石燃料的情況下于2015年完成首次環(huán)球航行。這個由波特蘭·皮卡爾（Bertrand Piccard）和安德里·波許博格（André Borschberg）發(fā)起的項目要向人們證明清潔技術(shù)在保護地球自然資源方面的巨大潛力。

批評者最初對此嗤之以鼻。他們認為，時至今日這依然是看似無法實現(xiàn)的目標——如今的太陽能技術(shù)尚無法支持如此長時間飛行所需的能耗，尤其是還要跨越漫長黑夜的限制。反對者甚至把陽光動力所做的事情比喻成希臘神話中“伊卡洛斯的悲劇”，即為了逃離迷宮，伊卡洛斯制造雙翼卻遭太陽溶化跌落喪生。

這對于波特蘭·皮卡爾和安德里·波許博格而言根本算不上什么。兩人此前的傳奇生涯見慣了各種質(zhì)疑和謾罵。波特蘭家世顯赫，祖父輩曾飛天下海，在探險和科學(xué)方面頗有建樹。而他本人則是第一個駕駛熱氣球中途無降落環(huán)游世界的人。此外，波特蘭還是一位精神病學(xué)家、演說家。安德里則癡迷于航空飛行，他是數(shù)項特技飛行紀錄的保持者。令人意想不到的是，安德里畢業(yè)于麻省理工學(xué)院（MIT）經(jīng)營管理學(xué)專業(yè)，曾是麥肯錫（McKinsey）的咨詢顧問。他還創(chuàng)辦過多家互聯(lián)網(wǎng)和新材料領(lǐng)域的公司。

兩人的聯(lián)合看上去像是當(dāng)初帶領(lǐng)人類進入飛行時代的萊特兄弟。波特蘭與安德里分別作為陽光動力的主席和首席執(zhí)行官分享這項事業(yè)的掌控權(quán)，就像他們輪流親自駕駛太陽能飛機航行一樣。在過去的幾年中，他們一起刷新了太陽能飛機夜間飛行、跨洲飛行以及其他多項世界紀錄。去年5月，兩人與另一位飛行員輪換駕駛他們制造的第一代太陽能飛機，實現(xiàn)了從加利福尼亞到紐約橫跨美國的歷史性飛行。

他們?yōu)樵擁椖炕I集了1.7億美元的資金，并組建了超過90人的工程師團隊來設(shè)計和制造飛機。此外，該項目還吸引了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、機械、制表等各行各業(yè)，包括索爾維（Solvay）、拜耳（Bayer）、SunPower、歐米茄（Omega）、ABB和施耐德（Schneider），甚至是豐田（Toyota）和谷歌（Google）。

6月6日，新打造的陽光動力2號（Solar Impulse 2）在日出后不久于瑞士北部的Payerne空軍基地起飛，完成了2小時17分鐘的單人飛行并成功著陸。這意味著他們向明年的環(huán)球航行邁出了重要一步。這架新一代太陽能飛機采用碳纖維材質(zhì)制成，翼展達到73米，比波音747飛機還要寬，重量卻只有2.3噸，僅相當(dāng)于一輛豐田坦途轎車。整塊機翼都被1.7萬多塊光伏電板包裹，可為機上的四個電動馬達提供清潔能源。機載鋰電池重633千克，白天太陽能電池將會把電能充入到機載鋰電池中，為夜間飛行儲備電能，以此提供源源不斷的動力。雖然最高飛行時速只有141千米/小時，但搭載的電池可以讓其不間斷地連續(xù)飛行一周。

不過，仍有人懷疑波特蘭與安德里能完成環(huán)球飛行。最大的困難可能來自中間一段跨越太平洋且無降落點的超長飛行。這意味著將在不添加任何燃料的情況下，克服天氣變化，由一位飛行員駕駛，連續(xù)飛行5個晝夜。此前尚無任何一架非化石能源飛機做到過這一點。同時，為了實現(xiàn)能效的最大化，狹小的駕駛艙沒有增壓和加熱功能，而在1800米高空可能低至零下40度的氣溫對飛行員的忍耐力是極大挑戰(zhàn)。

“冒險必須進行下去?！标柟鈩恿臼紫瘓?zhí)行官安德里·波許博格對《環(huán)球企業(yè)家》說，有史以來一切偉大的成就都是野心和冒險的結(jié)果。

軌跡

安德里和波特蘭無疑將作為飛行員親自參與明年的環(huán)球飛行?，F(xiàn)年60歲的安德里身高超過190厘米，看上去并不適合成為飛行員。但他早年就癡迷于航空飛行，曾接受瑞士空軍的飛行員訓(xùn)練?！斑@是我在8到12歲時候所有的夢想?！卑驳吕镎f，印象最為深刻的還是他第一次獨自飛行。他說：“當(dāng)你的飛行導(dǎo)師關(guān)上門對你說，‘現(xiàn)在自己去飛吧’，他就離開了。這時候你感覺到的是一種極為復(fù)雜的心情，既興奮，又緊張，同時也有使命感和無助感。”那時，他剛15歲。

此后20年間，安德里先后駕駛過毒液號（Venoms）、獵人號（Hunters）和老虎號（Tigers）等飛機。他現(xiàn)在持有各類飛機和直升機的專業(yè)飛行員駕照。空閑時，他會做些特技表演。至今，他還是5 項國際航空協(xié)會世界紀錄保持者，包括距離、絕對高度、高增益、沿航線自由距離和預(yù)聲明航點直線距離。

安德里多年來一直在練習(xí)冥想和瑜伽，深入探索瑜伽的奧妙，這可以幫助他在執(zhí)行長時間飛行任務(wù)時，提高抵抗疲勞和壓力的本領(lǐng)。不過，力學(xué)和熱力學(xué)工程師、麥肯錫咨詢師、投資人和企業(yè)家是安德里后來的稱謂。他創(chuàng)辦過多家公司，包括與瑞士聯(lián)邦洛桑理工學(xué)院（EPFL）一個技術(shù)團隊共同創(chuàng)立的一家微處理器內(nèi)存公司—創(chuàng)新之硅。安德里對于社交領(lǐng)域積極主動。他是世界總裁協(xié)會（WPO）、首席執(zhí)行官組織（CEO）等聲名在外的團體的會員。安德里是特斯拉汽車（Tesla Motors）創(chuàng)始人馬斯克（Musk）的好友。

談到最重要的伙伴波特蘭時，安德里說：“我們兩個人看問題的方式非常不同，但又是非常互補，我們知道怎樣取長補短?！辈ㄌ靥m是一位精神病學(xué)家，一般來說他想問題的方式比較直觀；安德里是工程師和企業(yè)家，相對更具戰(zhàn)略方面的眼光。“我們經(jīng)常會互相說出自己的想法，然后把二者放在一起進行比對。最終達成的成果不是他的也不是我的，而是我們兩個的結(jié)合?！?/p>

兩人相識于波特蘭此前熱衷的熱氣球探險。1999年，波特蘭正要進行人類第一次熱氣球的環(huán)球飛行。當(dāng)時他需要將約4噸燃料加入到氣球中。由于燃料不足，波特蘭萌生了一個想法—能否使用可再生能源來實現(xiàn)這樣的環(huán)球飛行。他和瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)取得了聯(lián)系，之后便找到了安德里。

1958 年出生的波特蘭，一直在三條平行的職業(yè)生涯上行進著：醫(yī)生和精神病學(xué)家、對飛行激情滿懷的探險家，以及演說家。為了加深對“內(nèi)在世界”的理解，他選擇了醫(yī)學(xué)專業(yè)，而且完成了雙學(xué)位的學(xué)習(xí)：成人及兒童精神病學(xué)和心理治療學(xué)。他在歐洲和美國接受過相關(guān)訓(xùn)練，希望有朝一日可以開展催眠方面的治療工作，后來兼任瑞士醫(yī)學(xué)催眠學(xué)會的老師和監(jiān)督員。

從童年時起，他就對人類在極端環(huán)境下的行為非常著迷，而且熱衷于探險。二十世紀七十年代，他曾是駕駛滑翔機和輕型飛機的先鋒人物，而且在 1985 年贏得了歐洲滑翔機特技飛行比賽的冠軍。作為激情四射的飛行員，他此后又取得了駕駛氣球、飛機、滑翔機和電動滑翔機的飛行員駕照。

作為氣球飛行員，波特蘭在 1992 年第一屆跨大西洋氣球比賽中運用催眠技巧，贏得了比賽。此后，他發(fā)起了“百年靈熱氣球”項目。1999 年 3 月，他進行了第一次中途無降落駕駛氣球環(huán)游世界的飛行，他和英國人布萊恩·瓊斯（Brian Jones）進行的這次環(huán)球之旅成為航空史上時間和距離都是最長的一次飛行。

在倡導(dǎo)以人文價值為核心的冒險活動中，波特蘭慢慢變成了一位演說家，深受大眾和各大公司的青睞。從 1992 年起，他曾在各大洲舉辦的數(shù)百場私人和公開活動中演講，成為眾人的焦點。他將人生比作駕駛氣球飛行，探究內(nèi)在動機、冒險精神、溝通心理學(xué)，以及團隊合作、如何應(yīng)對壓力和不可預(yù)知的事情等問題。

為了延續(xù)皮卡爾家族的傳統(tǒng)，將科學(xué)探索與保護環(huán)境結(jié)合起來，波特蘭提出了駕駛不耗燃料、不排污的太陽能飛機環(huán)游世界的想法，希望借此激發(fā)人們在可再生能源領(lǐng)域的開拓精神?！?1世紀人類的新冒險已不再是如何征服地球，而是如何與它融洽相處。”波特蘭說。

協(xié)作

2003 年，波特蘭與安德里合作，正式啟動了陽光動力號項目，開始研制創(chuàng)新性飛機。他們說服資金伙伴支持這項挑戰(zhàn)，為項目歸納出前衛(wèi)的理念，并勾勒出其象征意義和政治前景。

但他們遇到的最初困難簡直就是一場噩夢。依照他們的想法，這架飛機不需要在地面儲備任何能源，而且要達到極高的能效。簡單說，一方面它的翼展要足夠大，才能利用集成在機翼上的太陽能電池板收集更多的電能；但相反它的重量要足夠輕，這才能達到那種前所未有的能效。他們最初的計劃是尋找飛機制造商合作，但所有人給予他們的答案是一致的：“不可能制造出這樣的飛機”。

但兩人還是決定放手一搏。波特蘭說服政府機構(gòu)和組織以及多家跨國公司出資支持，并開始建立自己的工程師團隊。安德里匯聚起 90 位頂尖專家，鼓勵他們加入進來。這些專家視角迥異，出身各不相同。“我們在各個層面尋求視角不同的專家，不同領(lǐng)域的觀點可以激發(fā)他們的創(chuàng)造力，給予他們強大的力量。正是這個匯聚經(jīng)驗的寶庫激發(fā)了全新的原創(chuàng)方案?！?/p>

除了創(chuàng)意以外不能缺少的還有技術(shù)。兩人竭盡所能尋找具有能力的公司和產(chǎn)業(yè)界合作，想辦法把這架飛機造出來。他們最終形成一個由80個公司組成的大家庭，你可能看不到它們的名字，但重點是它們集合在一起產(chǎn)生的神奇效應(yīng)。這80家公司中只有兩家是來自于飛行界。剩下70多家公司都來自各行各業(yè)，雖然看起來不太相關(guān)，但正是這樣一個多國、多行業(yè)的商業(yè)集合才讓他們的想法得以實現(xiàn)。

總部位于比利時的跨國化工集團索爾維是該項目的第一個參與者，主要提供制造“陽光動力”號所需要的高性能超輕聚合材料。該公司共計提供超過13項頂尖材料技術(shù)，包括最為重要的儲能電池和駕駛艙材料。項目最大的難關(guān)是如何將充足的能量保存在能量密度為 240 瓦時/千克（108 瓦時/磅）的鋰聚合物電池中。這些電池放在四個機動吊艙中，總重量為 400 千克（882 磅），占整個飛機重量的四分之一。這種超越以往的超高能效比電池讓飛機實現(xiàn)可以連續(xù)晝夜飛行的目標—飛得越久，電池的儲能就越多?！斑@讓我們已經(jīng)非常接近一個概念，就是永久飛行?！卑驳吕镎f。

作為另一個主要合作伙伴，歐米茄集團不僅為該項目提供財政支持，更提供重要的專業(yè)技術(shù)協(xié)助。例如，由瑞士太空界傳奇人物克勞德·尼科里埃爾（Claude Nicollier）設(shè)計的歐米茄儀表，能指示出飛行路徑和橫移，并且讓飛行員易于閱讀。儀表的顯示清晰可見，并在航空服的衣袖內(nèi)，配備了振動報警裝置，確保飛行員能按儀表發(fā)出的關(guān)鍵訊息及時做出反應(yīng)。

歐米茄還研發(fā)了一套有著驚人重量功率比的輕量著陸燈系統(tǒng)。每邊機翼安裝了一套LED著陸燈，通過與其相連的鏡片增強亮度。機翼邊緣還安裝了一列強化燈光。這些燈光都受堅固的護窗保護，而護窗均以制造Swatch手表的彈性塑料制成。著陸燈與強化燈、護窗、電源變壓器、連接器及電線的總重量更少于兩公斤。

ABB和施耐德負責(zé)了該架飛機的電氣系統(tǒng)，而法國石油巨頭道達爾（Total）石油公司旗下的光伏制造商SunPower為其生產(chǎn)了性能最為優(yōu)良的太陽能電池板。1.7萬多塊單晶硅電池平鋪在機翼和水平穩(wěn)定器上，每塊僅有 150 微米厚，它們都是根據(jù)輕重、彈性和轉(zhuǎn)化率（高達22%）挑選出來的。

這些公司的動力是，希望向自己的客戶展示和提供這種難以想象的能效?！八粌H僅是人類挑戰(zhàn)自我的過程，更重要的是這樣的技術(shù)能實現(xiàn)什么樣的潛力？能為我們帶來什么？如果真能實現(xiàn)50%節(jié)能降耗的話，那將是一個非常偉大的創(chuàng)意?！辈ㄌ靥m說。

這架飛機最終所呈現(xiàn)的正是前所未有的結(jié)構(gòu)和空氣動力學(xué)的完美結(jié)合。巨大翼展如同大型噴氣式飛機，而重量卻輕如一輛小型轎車。碳纖維結(jié)構(gòu)、推進鏈、飛行包線和儀表設(shè)備，所有這一切都得到了重新考量和設(shè)計，從而達到了節(jié)約能源、抵抗高空惡劣條件對飛機材料和飛行員的傷害，以及將重量限制與牢固要求相結(jié)合的目的。

安德里同時也是項目的機械工程師和飛行員，指導(dǎo)飛機的制造和飛行任務(wù)的準備工作。他說三年前，在一次實驗過程中，機翼部分最重要的一根大梁破損了。這是花了他們一年時間設(shè)計、一年時間制造的，工藝非常復(fù)雜，成本非常高昂。這件事情對團隊打擊巨大。“那是最艱難的時刻，你會開始質(zhì)疑自己，但你需要很快把信心重新塑造起來?！卑驳吕镎f，他們很快把這種困難轉(zhuǎn)化成了機會，“我們不會把它看作是一個失敗就到此為止了?！?/p>

2010 年 7 月 7 日，安德里有史以來第一次駕駛陽光動力號飛機飛行了 26 個小時，這足以證明飛機可以只在太陽能的推動下進行晝夜飛行。此后，他們飛躍了比利時，抵達巴黎。2012年，他們應(yīng)摩洛哥國王的邀請首次飛到了非洲。現(xiàn)在，他們已經(jīng)突破了時間上的限制，這架飛機既可以飛行一天也可以飛行一周，甚至可以飛行一個月。

但也有命懸一線的驚險時刻。2013年7月6日，陽光動力號降落在美國肯尼迪國際機場，這比預(yù)計時間提前了幾小時。因為在飛行途中左翼背面的織物出現(xiàn)了長達2.5米的破洞。安德里當(dāng)時正在駕駛這架飛機。當(dāng)?shù)孛婀ぷ魅藛T發(fā)現(xiàn)這個破洞的時候，波特蘭一直在一間屋子里來回踱步。他通過無線電和安德里保持通話，直到飛機安全著陸。安德里說：“好在這個問題出現(xiàn)在原型機上，我們還有時間調(diào)整?！?/p>

他們要想盡辦法制造一架結(jié)構(gòu)極其堅固、重量極其輕盈，最重要的是極其節(jié)約能源的飛機，這樣它才可以在能耗極低的情況下飛起來。但同時還要求它的材質(zhì)強度與普通飛機一樣。這正是陽光動力號項目最復(fù)雜的地方，也是真正能夠檢驗其理念和宗旨純度的標準。

雖說不是第一個太陽能飛機項目，但陽光動力號絕對稱得上是最野心勃勃的項目。他們下一個目標是在2015年完成環(huán)球飛行。這次航行將首先在北半球進行嘗試，從中東的海灣地區(qū)起航，沿途停留四到五座城市。他們一旦成功，將意味著航空史上，第一次出現(xiàn)了一架沒有燃油，卻能環(huán)繞地球日夜飛行的私人飛機。這對潔凈客機的發(fā)展?jié)撃苡芯薮蟮呢暙I。

不過，安德里和波特蘭并不急于生產(chǎn)那種采用清潔能源的商用大型飛機，這不是他們的目的。說白了，他們尚不需要考慮如何盈利，他們只想讓這架飛機成為一座解決能源問題的實驗室和展示平臺。例如，這架飛機上采用最先進的隔熱材料，使熱的散發(fā)降到最低，這樣才能使能效達到最高。而該飛機電池外殼的抗低溫技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)用在制造最好的冰箱上。

“我們所做的就是集成當(dāng)下最好的技術(shù)，來看看我們到底能否擺脫化石能源的枷鎖。”安德里告訴《環(huán)球企業(yè)家》，他現(xiàn)在滿腦子都是明年環(huán)球飛行時第一次打開艙門時會是一種什么樣的感覺。