2015年6月24日，举世瞩目的“阳光动力2号”太阳能飞机离开日本爱知县名古屋机场，继续其环球飞行之旅。根据计划，飞机下一阶段将飞越广袤的太平洋，抵达美国夏威夷。
此前，“阳光动力2号”于5月31日从南京禄口国际机场出发，原计划直接飞越太平洋，但由于突遇恶劣天气，被迫临时降落在名古屋机场。
一架神奇的飞机
广受关注的“阳光动力2号”并不是世界上第一架太阳能飞机，但绝对是最具雄心壮志的一架。毕竟，此前的太阳能飞机从未在夜间进行载人飞行，更不用说进行环球飞行了。
“阳光动力2号”能有如此雄心壮志，与其采用了大量新技术和新材料密切相关。
从基本参数和性能来看，“阳光动力2号”重2.3吨，与一辆普通越野车相差无几。为了实现空气动力性能最大化，它的外形看上去有些怪异，翼展长达72米，超过了大型宽体客机波音747。在正常天气条件下，飞机的最大飞行高度可达8500米?10000米，最大飞行速度140千米/小时，最小36千米/小时。
与普通飞机不同，“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共安装了17248块超薄、高效的单晶硅电池板。这些电池板的总面积高达269.5平方米，在阳光照射下，每天能产生340千瓦时电量。为了降低飞机自重，这些电池板都是特制的，单块厚度仅为135微米，约略相当于人的一根头发丝。
为了在无光照条件下飞行，“阳光动力2号”携带了633公斤锂离子电池。太阳能电池板白天所产生的电能，除了供日间飞行外，剩余部分储存在锂离子电池中，用于夜间及阴雨天气条件下飞行。
“阳光动力2号”的推进系统主要包括电机、螺旋桨、能量管理系统及减速器等。飞机的机翼下方安装了4个无刷、无感应发动机，在电力驱动下，每个发动机能产生17.4马力推力。为了省电，飞机螺旋桨的转速被限制在525转/分钟，整个系统的效率达到了惊人的94%。
在材料方面，“阳光动力2号”也有很多创新之处。飞机大量使用了质量轻、承载能力强的新材料，其中既有碳纤维复合材料，也有特殊泡沫等。飞机的前缘、后缘主要由碳纤维材料构成，舱体则使用了高效保温隔热材料。驾驶舱壳体、门锁和舷窗部分使用的主要是聚氨酯泡沫和聚氨酯复合材料。
因为只能搭载一名飞行员，“阳光动力2号”使用了人机互动技术。飞行员在感到疲惫时，可以开启自动飞行模式。与大型商用飞机相比，“阳光动力2号”的自动驾驶系统显得十分简陋——飞机只能在无人控制的情况下飞行20分钟。在此期间，地面工程师监控着飞机，一旦出现异常情况，随时叫醒飞行员。
一个重要的理念
“阳光动力2号”的缔造者是两个富于探索和冒险精神的人——贝特兰德·皮卡德与安德烈·博尔施伯格。
皮卡德出生于瑞士的一个探险世家，在他的血管里，流淌着这个家族勇于挑战和冒险的激情。
1931年5月27日，他的祖父奥古斯特·皮卡德搭乘自制的热气球上升到15781米高空，这是人类首次到达平流层。此后，奥古斯特·皮卡德又进行了20多次热气球飞行冒险，不断刷新纪录，最终达到的高度为23000米。
1960年，皮卡德的父亲雅克·皮卡德搭乘自己参与设计的潜水艇“特里雅斯特号”，下潜到马里亚纳海沟10916米处的“挑战者深渊”，成为最早到达这一深度的探险者之一。
皮卡德说：“我的祖辈和父辈上天入海，创下了难以超越的纪录，激励我不断探索前行。”在这一理念的推动下，1999年，皮卡德用不到20天时间乘坐热气球环游世界，创造了一个新纪录。
在这次环游世界过程中，皮卡德在热气球上眺望太空，产生了一个新想法——或许，可以将取之不尽的太阳能用于飞行，白天积累能量，夜间再把储存的能量慢慢释放出来，飞机就可以昼夜不停地飞行了。在完成这一壮举后，皮卡德为自己设定了一个新目标——“下一次，我要不使用一滴燃料进行环球旅行。”
这个设想乍听起来很有些疯狂，不少人对此嗤之以鼻，认为是天方夜谭。皮卡德咨询了不少飞机制造商，得到的都是同一个答案：这样的飞机不可能造出来！
尽管屡遭挫折，但皮卡德矢志不移，他四处游说，寻求政府和企业的支持，着手打造“阳光动力”项目团队。幸运的是，有一次，在向瑞士洛桑联邦理工学院咨询某项技术的可行性时，皮卡德结识了博尔施伯格。两人志同道合，一拍即合，这对“阳光动力”项目的成功有着至关重要的影响。
博尔施伯格的个人经历也颇具传奇色彩，他毕业于洛桑联邦理工学院，并拥有麻省理工学院工商管理硕士学位。博尔施伯格曾在世界著名的咨询公司麦肯锡做过5年咨询顾问，后来成功地创办了两家互联网科技公司，身兼力学和热力学工程师、投资人、企业家等多重角色。此外，他还在瑞士空军服役过，有着丰富的飞行经验。博尔施伯格的加盟，使“阳光动力”项目从梦想走向现实。
2003年，皮卡德和博尔施伯格作为联合发起人，正式启动了“阳光动力”项目。为了筹集资金，他们游说了瑞士、法国等国的政府机构和80多家公司予以支持，招募了90多名相关领域的专家，建立了一支实力强大的项目团队。“阳光动力”太阳能飞机正式进入研制阶段。
最终，在耗资1.6亿美元后，2014年，原型测试机“阳光动力号”和正式产品“阳光动力2号”终于面世。2014年6月2日，“阳光动力2号”在瑞士西部城市帕耶讷成功首飞。本次飞行持续了1小时45分钟，最高飞行高度2400米，在飞行过程中，各项技术指标正常。
有人曾经问博尔施伯格，作为一名企业家，为什么要付出如此大的代价来研制一架目前并无任何商业价值的飞机？他回答说：“我小时候没有电影电视，大部分时间都是看书。每当看到那些航空业先驱和那些找出方法将飞机应用于交通的英雄们的事迹，就备受激励。我和皮卡德非常尊重上世纪探险家们的探险精神，他们为人类发展带来了多种可能性，我们也希望能够把这样的精神传达给下一代。”
一次伟大的飞行
经过近一年时间的试飞和优化，“阳光动力2号”逐渐成熟，皮卡德多年的梦想——不花费一滴油进行环球飞行，可以付诸实施了。
为了完成这次壮举，皮卡德和博尔施伯格组织了一支约40人的专业支持团队，并且通过计算机进行了虚拟飞行试验。
2015年3月9日早晨7时12分，一个伟大的时刻到来了，博尔施伯格驾驶着“阳光动力2号”从阿联酋首都阿布扎比起飞，自西向东开始进行环球飞行。根据计划，本次环球飞行总航程约3.5万公里，分为12段航程，皮卡德和博尔施伯格将轮流担任飞行员。
飞行过程是极其艰苦的。由于“阳光动力2号”的驾驶舱只有约3.8立方米，只能搭载一名飞行员，在每一个航段，飞行员需要连续驾驶五个昼夜，根本没有完整的睡觉时间。这对飞行员的体力和精力是个严峻的考验。
“阳光动力2号”可以在无人控制的情况下安全飞行20分钟，为此，两位飞行员专门进行了睡眠训练。皮卡德说：“你要把每天晚上睡8个小时的习惯，改变成一天睡10次，每次睡20分钟。”
为了减少能量消耗，“阳光动力2号”在白天和夜里的飞行高度不同，驾驶舱里的温差很大，白天最高可达30℃，而到了晚上又可能会降至零下30℃。飞机没有空调设备，剧烈的气温变化对飞行员也是很大的挑战。为了节省空间，马桶被安装在飞行员的座椅下面，就地解决上厕所的问题。此外，飞机上的食物也是特制的，必须能经受较长时间高低温的交替考验。
一个新时代来临
尽管“阳光动力2号”并非为运载乘客而造，甚至连皮卡德本人也认为太阳能飞机目前没有商业化前景，但其所展现的探索精神和无污染飞行的理念，却引起了各方的高度关注和广泛讨论。
实际上，绿色飞行已是国际民航组织和一些国家航空科研机构重点研究的领域。国际航空运输协会希望能在2050年实现飞行器的碳排放量为零，而在美国国家航空航天局（NASA）关于未来飞行器的六大设想中，“电动引擎”和“电池飞机”就是最接近太阳能飞机的研究项目。
2015年6月22日，NASA正式宣布其聚合航空解决方案（CAS）的6个研究项目。其中，“电动引擎”和“电池飞机”格外引人关注。
NASA希望利用电动引擎取代传统的燃油引擎，解决方案可能是高压变频驱动，这种驱动目前主要用于在工业环境中为传送带等设备提供动力。NASA希望高压变频驱动能够成为实现电能驱动并终结燃油时代的钥匙。
而所谓的“电池飞机”，就是要找到这样一种材料，本身既能用于制造飞机的机体结构，同时又能将太阳能转化为电能。NASA变革航空概念项目主管道格·罗恩称：“这可以使设计更加高效，飞机无需因搭载电池而承载额外重量，因为它已经内置成为飞机的一部分。”
美国国家航天学会副会长马克·霍普金斯表示：“既然美国现在决定响应未来50年的能源挑战，太阳能必定是其中的一部分。虽然技术挑战是真实的，但我们有信心将太阳能打造成终极能源来源。或许在不远的未来，尤其是在突破电池技术和某些关键材料技术后，我们可以乘坐太阳能客机进行越洋旅行。”
