我国首个纯太阳能无人机首飞!飞行高度可达2万米、相当于一颗“伪卫星”

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  盆友,猜猜眼前这个家伙,是个什么东西?

  

我国首个纯太阳能无人机首飞!飞行高度可达2万米、相当于一颗“伪卫星”-第1张图片-趣闻屋


  被网友戏称为“晾衣架成精”的它,其实是一款太阳能无人机。

  就在这两天,它在陕西成功完成了全程26分钟的试飞——

  我国首款以太阳能为唯一动力的大型无人机也就此诞生。

  

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  这种无人机不需要任何其余燃料,就可以在天上一直飞(理论上),是军事等领域里的重要技术。

  

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  值得注意的是,我国是第三个掌握该技术的国家。

  

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  相当于一颗“伪卫星”

  这款无人机的名字叫“启明星50”,来自中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院(简称“航空工业一飞院”)。

  除了“我国首款以太阳能为唯一动力能源”这个title,它也是:

  首款采用双机身布局的大型无人机

  首款超大展弦比高空低速无人机

  其中,双机身布局好理解,这种设计最大的优点就是载重大、航程远,因为双机身可以带来更长的机翼。

  就像本次的“启明星50”,翼展(机翼左右翼尖之间的距离)就有50米,跟普通民航飞机差不多(比如波音787为60.12米)。

  

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  据设计师介绍,“启明星50”还采用了模块化的设计,可以快速将单机拆为两架飞机,或增加一个机身模块。

  

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  接着,再来看超大展弦比。所谓“展弦比”,其计算方法是用翼展的平方除以翼面积。

  所以越是外观细长的机翼,其展弦比越大,展弦比越大,飞行时间就更长。

  (在动物界,很多需要进行长距离飞行或长时间翱翔的鸟类,如信天翁和鹰,通常也具有大展弦比的翅膀。)

  目前,“启明星50”的设计目标是连续飞行7天。

  据介绍,为提高光电转换效率以及避免大气剧烈扰动,“启明星50”这种太阳能无人机的飞行高度均为平流层,巡航高度可达20000米以上。

  理论上来讲,它们可在空中停留长达数月乃至数年。

  以上两个基本特点(超长留空时间、大飞行高度)就跟卫星一样,因此,太阳能无人机也被称作**“伪卫星”,环保,成本更低。

  当然,由于太阳能提供的功率所限,这种“伪卫星”的飞行速度只能达到100千米/小时左右(民航飞机的飞行速度为800千米/小时至1000千米/小时)。

  所以我们也能看到“启明星50”的机翼上全部贴满了太阳能板。

  

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  所以,这种无人机有何用处?

  答案是:高空侦察、森林火情监测、大气环境监测、地理测绘、通信中继等等,它都行。

  尤其是通信,被认为是最佳的落地场景:既可以充当空中基站增强已有通信服务,也可以补盲偏远地区,以及突发灾害时提供应急,再就是军事中的远程中继通信。

  我国是第三个掌握该技术的国家

  说起来,“启明星50”倒不是我国第一个太阳能无人机。

  2017年,由中国航天科技集团公司第十一研究院研发的“彩虹”号太阳能无人机试飞成功。

  我国也由此成为继美、英之后第三个掌握该技术的国家。

  据悉,“彩虹”号的翼展为45米,留空时间大于24小时,升限超过20000米。

  

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  除了航空工业和航天科技,航天科工也在搞这项技术,他们代号为“飞云”的无人机在2019年取得首飞成功。

  这次“启明星50”终于做到了真正的纯太阳能,不过有知乎网友指出(@大河豚),我国的太阳能无人机据领先还有差距。

  目前,由美国军方和空客合作研发的Zephyr号,仍是世界上飞行时间最长的太阳能无人机,最高记录为64天。

  据悉,Zephyr的翼展为25m,重量不到75kg,一个Zephyr的覆盖范围可相当于250个信号塔。

  

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  除此,Facebook为了推行全球连网计划也设计了一款太阳能无人机“Aquila”。

  2017年,该机在第二次试飞中成功,飞行了1小时46分钟。

  

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  参考链接:

  [1]https://www.zhihu.com/question/551701071

  [2]http://tv.cctv.cn/2022/09/04/VIDE8RfS1c1ayBM6fZMMbuUY220904.shtml

  [3]http://m.stdaily.com/index/kejixinwen/202209/87cf31ba38db4f0e87f0bbfc335ebd15.shtml

  [4]https://www.airbus.com/en/products-services/defence/uas/uas-solutions/zephyr


标签: 太阳能 无人机

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