翼展超波音747，环球飞行不耗一滴油DeepTech深科技

1999 年 3 月，瑞士心理医生贝特朗·皮卡尔（Bertrand Piccard）与英国飞行员布莱恩·琼斯（Brian Jones）完成了人类历史上首次不间断热气球环球飞行。降落时，3.7 吨丙烷只剩 40 公斤，这让贝特朗立誓：下一次环球，他要彻底摆脱燃料。这个念头催生了一架翼展 72 米、重量只相当于一辆小货车的太阳能飞机问世，它被命名为 Solar Impulse 2。

2026 年 5 月 4 日清晨 6 时 30 分，墨西哥湾（Gulf of Mexico）的海面上，一架翼展超过波音 747，周身几乎覆盖着光伏电池的银白色巨型飞机，在连续飞行了 8 天 14 分钟后，被自主系统操控，完成了一次受控迫降，随即因复合材料机身不具备浮力而沉入海底。这架飞机名为 Skydweller，属于一家民营航空公司。不过，它也曾是 Solar Impulse 2，一架十年前第一次用零燃料完成环球飞行的纯太阳能飞机，最终以一种悲壮的方式，为第二程画上了带有遗憾的句号。

图 | 拥有银色机身的 Skydweller（来源：Skydweller Aero）

8 天 14 分钟的绝唱

根据飞机现任运营方 Skydweller Aero 发布的官方说明，这架飞机 4 月 26 日清晨从美国密西西比州的斯滕尼斯国际机场起飞，参与美国海军舰队演习 FLEX 26 任务，担任自主海上巡逻平台。在演习期间，飞机连续在基韦斯特附近海域执行了 4 天以上的多源情报传感任务，搭载的载荷包括 AN/ZPY-8 合成孔径雷达、FLIR 380X HDc 光电/红外成像系统，以及 AIS 船舶跟踪设备。

4 月 30 日，演习结束后，飞机继续滞空，等待一股横扫墨西哥湾的大型冷锋过境，它先在基韦斯特一带盘旋，随后转移至古巴以南、开曼群岛以北的空域，进行了约 1 天半的“天气性等待”。5 月 3 日，飞机连续飞行时长已突破 7 天，却在当晚返航斯滕尼斯机场的途中，遭遇了远比预报严重的湍流和垂直气流，极端气象消耗了远超预期的电能，机载储备最终耗尽。

图 | 4 月 30 日从威奇托号航母（USS Wichita）上拍摄的天空居民号（来源：Skydweller Aero）

5 月 4 日清晨，最后的记录显示，自主系统执行了受控水上迫降，随后机身沉没。机上无人，无人员伤亡。美国国家运输安全委员会（National Transportation Safety Board, NTSB）的初步报告指出，飞机在坠海前出现动力损失，详细调查仍在进行。

起点：一个心理医生的执念

Solar Impulse 的故事，要从一次热气球环球飞行讲起。贝特朗·皮卡尔出身于瑞士著名的探险家族。祖父奥古斯特·皮卡尔（Auguste Piccard）是平流层飞行的先驱，父亲雅克·皮卡尔（Jacques Piccard）则曾驾驶深潜器抵达马里亚纳海沟最深处。1999 年的热气球壮举完成后，贝特朗萌生了一个看似异想天开的设想：造一架不需要任何燃料的飞机，绕地球一圈。

2003 年 11 月，贝特朗与洛桑联邦理工学院（EPFL）合作完成可行性研究，并正式对外宣布启动 Solar Impulse 项目。EPFL 的研究主任斯特凡·卡齐卡斯（Stefan Catsicas）对此热情高涨，他看到了这架太阳能飞机成为“飞行实验室”的潜力。

不过，工程师安德烈·博尔施伯格（André Borschberg）主导的研究结论显示，技术上可行，但前路艰难，当时没有任何航空业专家相信这能实现。安德烈拥有 EPFL 机械工程硕士学位和麻省理工学院（MIT）的管理学硕士学位，曾任职瑞士空军飞行员。二人由此结成搭档，一位负责愿景与传播，一位负责工程与执行，并开启了长达十余年的合作。

图 | 贝特朗与安德烈（来源：https://bertrandpiccard.com）

项目的资金最终累计达到约 1.7 亿瑞士法郎（一说 1.5 亿欧元），赞助方包括欧米茄、索尔维、迅达集团、ABB 集团、谷歌，瑞士政府也提供了约 600 万瑞士法郎的支持。技术合作伙伴中，欧洲航天局（European Space Agency, ESA）和法国达索（Dassault）提供专业咨询，光伏电池由美国太阳动力公司（SunPower）提供。这让该团队的规模最终扩展至 50 名工程师与约 80 家技术合作伙伴。

2009 年 12 月，原型机 Solar Impulse 1 完成首飞；2010 年 7 月，它完成了一次 26 小时的飞行，其中包括近 9 小时的夜航，首次证明太阳能飞机可以穿越黑夜。随后，这架飞机在 2012 年完成了从瑞士到摩洛哥的洲际飞行，并于 2013 年分段飞越美国。

图 | Solar Impulse 1 降落在布鲁塞尔机场（来源：Wikipedia）

Solar Impulse 2：让一架飞机实现所有的“不可能”

环球飞行需要更可靠、更耐久的飞机。因此，Solar Impulse 2 于 2014 年 4 月公开亮相，2014 年 6 月完成首飞，其规格放在今天看依然惊人。

飞机翼展达 71.9 米，仅略小于空客 A380，比波音 747 还宽；全机重量仅约 2.3 吨，相当于一辆 SUV。机身和机翼采用碳纤维与蜂窝夹芯复合材料，机翼内由 140 根碳纤维翼肋以 50 厘米间距构成骨架；机翼、机身和水平尾翼上铺设着 17,248 块单晶硅光伏电池，每块仅 135 微米厚，总面积约 269.5 平方米，峰值发电功率 66 千瓦，日发电量可达约 340 千瓦时，电池转换效率达 23%。

储能采用四组锂聚合物电池，由韩国电池公司 Kokam 制造，单组 41 千瓦时，能量密度为 260Wh/kg，总重 633 公斤，约占飞机总重的四分之一。动力系统是四台无刷无传感器电机，单台峰值功率 13 千瓦（17.4 马力），驱动直径 4 米的双叶螺旋桨，转速被减速器限制在 525 转/分以内，电机效率高达 94%~97%。非增压座舱仅 3.8 立方米，飞行员可在其中独自待上一周，最高飞行高度可达 12,000 米。

为了把每一克重量都用在刀刃上，团队联手了一批先进材料厂商：拜耳材料科学（Bayer MaterialScience）开发了高密度隔热泡沫用于电池保温，索尔维研制了提升锂电池能量密度的电解液，迪西雄（Decision）公司则制造了当时最轻的碳纤维结构件。博尔施伯格后来回忆，“传统民用和军用飞机制造商认为不可能的事，被一个小团队的工程师做成了。”

这架飞机的飞行策略同样精巧：白天爬升到约 8,500 米以上的高度，实现最大化采光、储能；夜间下降到约 1,500 米的高度进行巡航，靠电池维持 4 台电机运行。巡航速度仅为 45~90 公里/小时，最大爬升坡度仅 5 度，也正因此，一股小小的湍流就足以让它失去平衡。

505 天环游地球，最难的一步是睡眠

2015 年 3 月 9 日，Solar Impulse 2 从阿布扎比起飞，开始首次太阳能动力的环球飞行。整段航程规划分为 12 段，最终分 17 段飞完。向东依次经停阿曼、印度、缅甸、中国、日本名古屋、美国夏威夷、加州硅谷、凤凰城、塔尔萨、代顿、利哈伊谷、纽约，越大西洋抵塞维利亚，再经开罗，最终在 2016 年 7 月 26 日重返阿布扎比。

图 | Solar Impulse 2 的航线（来源：Wikipedia）

整趟旅程历时约 16 个半月（505 天），总飞行距离约 42,000~43,000 公里，累计飞行时间约 500 小时，全程未消耗一滴燃料。两位飞行员轮流执飞：为了减轻重量，座舱只能容下一人。