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(jìn)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(jìn)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(jì)七十年代,他曾是駕駛滑翔機(jī)和輕型飛機(jī)的先鋒人物,而且在 1985 年贏得了歐洲滑翔機(jī)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(jī)、滑翔機(jī)和電動滑翔機(jī)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)。他將人生比作駕駛氣球飛行,探究內(nèi)在動機(jī)、冒險精神、溝通心理學(xué),以及團(tuán)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(hù)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(jī)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。“21世紀(jì)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?!辈ㄌ靥m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(jī)。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(jī)不需要在地面儲備任何能源,而且要達(dá)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(jī)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(dá)到那種前所未有的能效。他們最初的計劃是尋找飛機(jī)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(jī)”。
但兩人還是決定放手一搏。波特蘭說服政府機(jī)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(tuán)隊。安德里匯聚起 90 位頂尖專家,鼓勵他們加入進(jìn)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(diǎn)可以激發(fā)他們的創(chuàng)造力,給予他們強(qiáng)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?!?
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(jī)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(diǎn)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(tuán)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(jī)動吊艙中,總重量為 400 千克(882 磅),占整個飛機(jī)重量的四分之一。這種超越以往的超高能效比電池讓飛機(jī)實現(xiàn)可以連續(xù)晝夜飛行的目標(biāo)—飛得越久,電池的儲能就越多。“這讓我們已經(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(tuán)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(jī)翼安裝了一套LED著陸燈,通過與其相連的鏡片增強(qiáng)亮度。機(jī)翼邊緣還安裝了一列強(qiáng)化燈光。這些燈光都受堅固的護(hù)窗保護(hù),而護(hù)窗均以制造Swatch手表的彈性塑料制成。著陸燈與強(qiáng)化燈、護(hù)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(fù)責(zé)了該架飛機(jī)的電氣系統(tǒng),而法國石油巨頭道達(dá)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(jī)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(dá)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。“它不僅僅是人類挑戰(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。”波特蘭說。
這架飛機(jī)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(jī),而重量卻輕如一輛小型轎車。碳纖維結(jié)構(gòu)、推進(jìn)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(dá)到了節(jié)約能源、抵抗高空惡劣條件對飛機(jī)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(jī)械工程師和飛行員,指導(dǎo)飛機(jī)的制造和飛行任務(wù)的準(zhǔn)備工作。他說三年前,在一次實驗過程中,機(jī)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(tuán)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(jī)會,“我們不會把它看作是一個失敗就到此為止了。”
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(jī)飛行了26個小時,這足以證明飛機(jī)可以只在太陽能的推動下進(jìn)行晝夜飛行。此后,他們飛躍了比利時,抵達(dá)巴黎。2012年,他們應(yīng)摩洛哥國王的邀請首次飛到了非洲?,F(xiàn)在,他們已經(jīng)突破了時間上的限制,這架飛機(jī)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(jī)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(dá)2.5米的破洞。安德里當(dāng)時正在駕駛這架飛機(jī)。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(jī)安全著陸。安德里說:“好在這個問題出現(xiàn)在原型機(jī)上,我們還有時間調(diào)整。”
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(jī),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(qiáng)度與普通飛機(jī)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(biāo)準(zhǔn)。
雖說不是第一個太陽能飛機(jī)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(biāo)是在2015年完成環(huán)球飛行。這次航行將首先在北半球進(jìn)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(jī)。這對潔凈客機(jī)的發(fā)展?jié)撃苡芯薮蟮呢暙I(xiàn)。
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(jī),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(jī)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(jī)上采用最先進(jìn)的隔熱材料,使熱的散發(fā)降到最低,這樣才能使能效達(dá)到最高。而該飛機(jī)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?!卑驳吕锔嬖V《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。