太阳能无人机未来留空时间可长达数月至数年回拨器
2022-06-28 12:05:14 闽一机械网
新型彩虹太阳能无人机，翼展达45米，依靠高效太阳能电池在2万米高空持续飞行，未来留空时间或长达数月至数年。
无人机续航时间太短，很多人为此感到苦恼。要是把动力源换成太阳能，结果可能大不一样。
说到太阳能飞机，不得不提“阳光动力2号”，很多人还对其两年前“招摇过市”的环球飞行记忆犹新。这款由瑞士制造的太阳能飞机，翼展达到72米，仅次于巨无霸客机A380的翼展，但重量只有约2300公斤。
新型彩虹太阳能无人机不带燃料，飞行时从太阳光线中吸收能量。
最让人惊奇的，是它的动力源。太阳能飞机并不使用任何燃料，靠的是机翼上的17248块高效率的太阳能电池。2015年3月，这架飞机从海湾地区起飞开始环球飞行，并先后来到中国的南京、重庆。118小时不间断飞行，从日本名古屋到美国夏威夷；70小时飞行跨越大西洋。最终于2016年6月回到海湾地区，完成人类首次太阳能环球飞行壮举。
太阳能飞机的优点显而易见。不过，这个庞然大物，却只能乘坐一名飞行员，并不能运载乘客，因为太阳能电池的能效有限。
相对而言，轻巧的无人机要实现环球飞行就容易多了。
其实，世界范围内从上世纪八十年代便开始了太阳能无人机研究，最初以美国为主，后来英国、德国、中国等国家也相继加入。早期比较著名的型号，如“太阳神”系列无人机主要是搭载科学仪器，针对南极臭氧层空洞等环境热点问题，开展高空大气科学研究任务。
今年5月24日，中国航天科技集团公司十一院自主研发的新型彩虹太阳能无人机，在西北某地完成临近空间飞行试验，取得圆满成功，引来颇多关注。中国也因此成为继美、英之后，第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家。
这款轻巧的太阳能无人机同样也是个“大个头”，翼展达45米。据新型彩虹太阳能无人机总工程师石文介绍，这款无人机核心关键技术和设备全部实现国产化。
太阳能无人机不带燃料，飞行时从太阳光线中吸收能量。这意味着，一旦做到了足够高的系统效率和水平，就可以实现持续飞行。理论上来讲，它具有无限航时，如果设备系统足够可靠不损坏，就可以一直飞下去。中国航天科工三院无人机研究所研究人员介绍说，从根本上说，太阳能无人机要靠高效的能源管理，高转化率的太阳能电池，高能重比的储能电池。
很多人还有疑问，夜里没有阳光了，太阳能无人机怎么飞？据了解，一般到了夜间，无人机会降低飞行高度，减少能耗，依靠白天已经在阳光下充满电的储能电池飞行。
石文表示，太阳能无人机未来留空时间可长达数月至数年，且飞行高度超过2万米，具备“准卫星”特征。
基于太阳能无人机，中国航天科工集团就提出了商业航天项目“飞云”工程。据该集团无人机研究所相关人员介绍，该工程利用太阳能无人机飞行高度高、机动性强、滞空时间长等优势，可提供远大于地面基站的网络覆盖范围，为用户提供不受区域限制的“伴随式”网络接入服务。比如，可以为偏远地区提供通信条件，覆盖一些岛礁、山区存在的通信盲区。当地震等自然灾害中地面通信设施受损后，太阳能无人机的基站能提供应急通信。
另外，高空飞行的太阳能无人机还能搭载高分辨率相机，用于土地确权、不动产登记、城市测绘、国土资源调查、灾害评估等。
人们有理由相信，未来随着高效能源技术的进一步发展，“永久飞行”的梦想终将实现。