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| • | 通过放风筝来“发电” |
| • | 日本上空的偏西风风速是世界上最强的 |
| • | 有同伴,才能飞 |
| • | 在湖西市的发现 |
| • | 放风筝竟然也有工资拿? |
| • | 通过放风筝来“发电” |
| • | 日本上空的偏西风风速是世界上最强的 |
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| • | 放风筝竟然也有工资拿? |
或许这令人难以置信,但在丰田,据说有一群神秘的研究员是靠放风筝拿工资的。我们采访时惊讶地发现,一只仅有8米宽的风筝或将在未来可以提供能源。
丰田作为汽车公司,为什么要放风筝呢?随着采访的深入,一条又一条令人惊讶的内容浮现眼前......
我们来到静冈县磐田市的一个宽阔的运动场,这里是“母舰项目”的飞行试验场。首先,让我们来看看现场是什么样的。
现在很多人都不知道,其实丰田公司曾经研发过飞机的发动机,还在美国取得了认证。
“母舰项目”的团队就是由当时隶属于该研发部门的成员,以及汽车研发人员、负责计算模拟的人员组成,他们一起研究通过放风筝来发电的技术。
上图为“母舰项目”的成员们。
工作人员认真专注地放着风筝,因为他们要研究如何让风筝飞在高空盛行的偏西风区域中,并利用风力发电。
“通过放风筝发电”,这项研究听起来有些异想天开,但其背后却有着更深层次的原因。
R-开拓部 板仓英二 母舰项目组长

我们国家的大部分能源都依赖进口,而且因为大部分地区都是山区,因此可再生能源的利用也受到了限制。我们项目的起点,就是研究未来的能源安全这一社会问题。
为了提高能源自给率,我们从2018年开始研究,设想从日本上空的偏西风中找寻高密度的自然能源。
板仓学生时代学习的是航空工程,入职丰田公司后一直从事飞机发动机的研发工作。在这里,他告诉了我们一个关于偏西风的惊人事实。
板仓组长
据说我们国家上空的偏西风,平均风速是世界上最强的。许多航空研究人员都有利用这种风力的想法。但是,很少有人想到通过“放风筝”来发电。
大多数的专家觉得这一想法“很有趣”,但同时他们也意识到了技术上存在局限性。此外,许多研究人员,尤其是美国的研究人员,对此表现出了极大的兴趣,并希望参与研究。
一边关注上空的情况,一边控制缠绕风筝线的力量。
现在,他们正在锻炼风筝的姿势控制技术,以便在各种风力和天气条件下“风筝都能飞在空中”。经过一番努力,他们现在甚至能在风速30米的情况下让风筝稳定飞行,这对无人机和飞艇来说都是很难做到的。
风筝飞上高空,高强度的风筝线则系在地面的发电机上用来发电。但如何让风筝轻量化则是个难题。
上图为该项目的最终图像。相邻的风筝通过线束相互连接,从地面吊起的货物在风筝之间运输。此外,它还可作为卫星光通信的中转站,利用高空优势与地面进行通信。
板仓组长
过去我们国家的纺织业非常发达,有很多拥有先进技术的公司。他们帮助我们通过试错来解决难题与挑战,例如编织高质量的织物、在织物上涂上树脂涂层以制成膜材等等。
结果膜材(迎风)的强度和重量都在极高的水平上达到了平衡。当我们在学会上展示这一成果时,收到了来自世界各地的对膜材的需求。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)也表示愿意和我们共同开发这种膜材。
这种膜材是与东洋纺株式会社、酒井产业株式会社和东洋Cloth株式会社共同研发的。它比传统材料轻31.5%,却具有惊人的强度。
2020年,经过反复改良,风筝的飞行高度首次达到了1000米。当时,板仓激动地通过无线广播说道:“我们的飞行高度已经超越了东京塔”、“超越了晴空塔”。闻言,所有成员一起欢呼起来。
后来,他们还挑战了包括夜间在内的长时间飞行。所有成员都穿上了能发光的衣服,就像建筑工地使用的那种,周围还架起了工地用的气球灯。他们采取了一切能想到的安全措施,但还是遇到了可怕的麻烦......
板仓组长
灯光下聚集了大量昆虫,我从未见到这种恐怖的景象,简直就像“地狱”(笑)。

该项目利用了日本特有的强偏西风。但是,此前他们讨论过无数次取消研究的事情,这确实是“逆风前进”了。
为了回到原点,板仓去了一个地方,在那个地方能看到什么?
板仓前往的是丰田集团创始人丰田佐吉的故乡——日本静冈县湖西市。
佐吉自幼酷爱放风筝,孩童时期在当地就是小有名气的“放风筝名人”,他还有一段关于风筝的美谈。据说佐吉发明的自动织机断经自停装置,就是从拉拽风筝线中得到的灵感。
当板仓访问湖西市政府时,还发现了一样特殊的展品——根据历史资料仿制的当年佐吉制作的风筝。
利用远州滩的强风放风筝,这项活动早已融入了湖西市民众们的日常生活。在市政府的协助下,板仓获得了在当地孩子们面前实证表演的机会。
实证表演前一直忧心研究项目中止的研发成员们,在切身感受到众多家长及孩子们的欢呼后颇受鼓舞,再次充满了动力。
致力于研究工作的板仓笑着调侃道:当初家人们都说我“在靠放风筝拿工资”。
虽然家人会拿这件事开玩笑,但板仓的2个儿子在目睹了父亲孜孜不倦搞科研的姿态后,也决定追随父亲的脚步,进入大学开始攻读航空宇宙工学。

由于这项研究极富个性,所以在丰田公司内也备受瞩目。
板仓在接受采访时,满脸笑意地讲道:“在前几天向内山田前会长作报告时,我刚一开口他就问我道‘你就是那个靠放风筝拿工资的名人吧’。”
据说,在板仓向内山田前会长汇报了研发现况后,前会长还提出了一些指导建议,并表示“这个研发项目能够应用于各种领域,虽然艰难但值得努力,要加油呀!”板仓听后大受鼓舞。
其实这项研究,除了发电以外还隐藏着另一个巨大的可能性。

它不仅是一个风筝,还能作为飞行移动出行工具使用。由于它的载重比无人机大,因此能够搬运无人机无法承载的重物,为居住在山区、离岛的人们提供便利,解决困难。
板仓兴致勃勃地表示,他们还有更多比风筝发电还异想天开的创意等待实践。
板仓组长
在农业上,一些作物与卷心菜一样喜欢凉爽的气候,正好天上气温很低,所以可以考虑将风筝整体扩大,建造一个“空中农场”。

另外,我们咨询日本离岛协会时了解到,在紧急情况下,运送病患到医院要利用直升机,但直升机在晚上是无法飞行的。而我们的风筝有着不会坠落的优势,因此可以实现全天的空中运送。更进一步发展,或许还能实现“空中城市”的梦想。
虽然这些未来创想听起来像天方夜谭,但当它们出自板仓,这个致力于以风筝发电这一奇妙研究的男人之口,又让人对这些能够改变未来的挑战多了几分真实感。
板仓组长
我们的下个目标是将风筝在5000米高空持续放飞8天,到目前为止的记录是在2700米的高空持续放飞12小时。当下,如何提高耐候性和可信赖性是个大课题。
一旦克服了这一难题,我们就可以将这项技术运用到气象、通信等各个领域中。
最有望优先导入该项技术的就是气象领域。只要在海上放一架风筝,在风筝线上安装能够测量水气含量的传感器,通过实测“水气量的垂直方向分布”就能获得更精准的气象信息。
使用超级计算机计算该数值,便可更准确且更提前地预测出线状降水带。
若能及时准确地预测大暴雨的到来,便可更好地保护民众的人身、财产安全。更令人震惊的是,据说该项目的研究成员们还被邀请参加过国家级别的气象研究大会。

这是一项孕育着无限可能的技术,因此它被命名为“母舰项目”。
总是笑逐颜开、畅想未来的板仓身边,聚集了越来越多的伙伴。而这些志同道合的伙伴们又会绽放出无限可能。今后,他们还将孕育出哪些别出心裁的研究成果,让我们拭目以待!