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太阳能无人机成功 载重能力超过美国同类机型

中国青年网 来源:华中科技报    时间:2019-03-16 13:03

打造绿色环保飞行器

石文说,随着太阳能新能源领域的发展,太阳能飞行器已经成为世界航空工业重点研究的新兴领域。太阳能飞行器顾名思义是一种以太阳光能作为能源的飞行器。白天,太阳能飞机依靠太阳电池的光电转换效应,为动力系统、航空电子设备及任务载荷提供能量,同时将多余的能量储存在蓄电池中。夜晚,它再通过蓄电池的电能持续飞行。和传统以化学燃料为能源的飞机相比,太阳能飞机不污染大气,是真正的绿色环保飞行器。

太阳能无人机可具有高达20千米—30千米飞行高度、超长时间(几个月)的巡航能力,是其它高空长航时无人飞行器不可替代的。现在世界上通用的高空长航时无人机,大多使用吸气式发动机提供动力,一遇高空空气稀薄,发动机功率会大幅降低,油耗增高,因此,现有燃料消耗型飞机的飞行高度和续航能力很难进一步提高,而以太阳能为动力的飞机,完全可以弥补这些不足,飞得更高更远。

石文说,太阳能无人机可以作为“大气层卫星”,代替低轨道卫星的一些功能。太阳能无人机飞行高度比一般飞机高,续航时间长,可部分替代成本较高的卫星,在局部形成持续的监视、信息中继能力。与卫星的周期性访问相比,太阳能无人机可实现区域持久驻留,其执行监视任务的时间/空间分辨率更高,区域通信能力更强,且起降场地简单,发射及运行成本更低。

太阳能无人机高空试飞成功

向临近空间高度迈进

国外开展太阳能无人机研究的主要为美国和欧盟国家,比较著名的有Helios、Solong、Zephyr、HELIPLAT、Sky-Sailor,以及于去年完成全球飞行的瑞士太阳能飞机——阳光动力2。

相比于阳光动力号,国际上面向未来实用需求而发展的太阳能飞机主要是太阳能无人机,其飞行高度更高,达到或接近临近空间的底层(20千米上下)。

航天十一院自“十五”起,开始了太阳能无人机领域的研究。至今已经历了平台概念研究及小型验证机研制、关键技术研究和方案论证、结构样机试制和试验、技术验证机低空试飞等阶段。主要取得成果包括:完成了飞行平台技术验证和系统开发;探索了能源系统综合管理与集成;初步掌握太阳能飞机总体参数优化设计方法;初步掌握超轻质结构的设计与制造工艺方法;初步探索太阳能飞机真实环境的飞行策略;初步探索出太阳能飞机面临的关键技术点。

航天十一院先后经历了平台概念研究及小型验证机研制、关键技术研究和方案论证、40余米翼展大尺度技术验证机低空及高空飞行试验等阶段。目前正在向临近空间高度持久飞行迈进。

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