太陽能“心臟”連飛數(shù)年
而“環(huán)保”型太陽能無人機的誕生，意味著我國成為世界上除了美國之外，第二個能夠研制超長航時太陽能無人機的國家。其采用太陽能作為動力源，最大特征是續(xù)航時間長和巡航高度高。
與傳統(tǒng)飛行器相比，太陽能無人機核心區(qū)別是依靠太陽能提供全機能源，采用電動螺旋槳推進形式。
翼展達45米、升限超過兩萬米的太陽能無人機，留空時間大于24小時，載荷能力20公斤，可在指定地域高空持久飛行，支撐通信中繼、偵察監(jiān)視、移動通信、導航或視頻廣播服務(wù)等任務(wù)應(yīng)用。
前不久，該無人機在進行了多次實地試飛后，已經(jīng)成功完成全狀態(tài)飛行試驗。未來的改進型，甚至具備連續(xù)飛行數(shù)月甚至數(shù)年的能力。
據(jù)了解，太陽能無人機主要具有三個方面的顯著特點。第一，飛得高，但載重能力相對較弱。太陽能無人機通常采用大展弦比機翼，展弦比達到20以上，甚至為30，具有很高的升阻比，使其可在20—30公里的臨近空間稀薄大氣中穩(wěn)定飛行。
但同時，由于靠太陽能提供的電力低速飛行，飛機翼載很低，全機重量小，因而其載荷能力比較弱，翼展60米量級的太陽能無人機提供的有效載荷能力大致在50公斤量級。
第二是飛得久，但功率提取限制因素較多。太陽能無人機無燃油消耗，能夠買現(xiàn)數(shù)月甚至更長時間的超長航時飛行。但同時，由于太陽能電池轉(zhuǎn)化效率和儲能電池能重比不足，供電能力弱，對載荷應(yīng)用形成限制。
另外，推進能力有限，飛行速度較低，高空飛行速度一般在每小時100—150公里左右;供電能力與日照強度直接相關(guān)，不同緯度、季節(jié)和太陽時對太陽能電池供電能力均產(chǎn)生影響。
第三是保障簡便，全壽命周期費用低的潛力大。從維護保障上看，太陽能無人機機載系統(tǒng)簡單，日常維護復雜度較低，長航時飛行，維護保障間隔周期長。
從起降保障上看，通常每秒10米(10m/s請用漢字表述)左右即可起飛，對跑道長度要求不高，也無需傳統(tǒng)的加油等保障設(shè)備。
從使用效益上看，由于其超長航時特點，與常規(guī)飛機相比，完成持久性任務(wù)無需頻繁更替輪換，出動飛機規(guī)模大大減少。
由于能夠在高空長航時飛行而有著十分廣闊的應(yīng)用前景，使得太陽能無人機可以提供一種新的態(tài)勢感知、信息中繼平臺。
尤其是在民用方面，太陽能無人飛行器不僅可以完成災害監(jiān)測、邊境巡邏、空中和地面交通管理、通訊中繼等任務(wù)。還能夠向信號覆蓋地區(qū)提供電視和電信服務(wù)，以較低的成本代替通信衛(wèi)星的功能。在發(fā)生地震、洪災或森林火災時，可替代中斷的通信，保持受災地區(qū)與外界的聯(lián)絡(luò)。
采用太陽能作為動力源的太陽能無人機，續(xù)航時間長、巡航高度高、可持久駐留，亦可連續(xù)機動，并且能隨時降落、維修和變更有效載荷。
相比動輒上億的衛(wèi)星來說，太陽能無人飛行器具有成本低、部署靈活等優(yōu)勢。還可與高空巨型飛艇配合，以固定平臺與機動平臺的高低搭配形式，形成區(qū)域全覆蓋的不間斷態(tài)勢感知、通信和中繼網(wǎng)絡(luò)。
我國這種太陽能無人機的超長飛行時間和高空停留能力，無疑為持久的數(shù)據(jù)中繼和4G/5G通信提供了可靠的空中平臺，能夠部分替代通信衛(wèi)星的功能。
除此之外，本屆展會上，“彩虹”旗下的地效氣墊復合船、垂直起降固定翼無人機、AR-1和AR-2無人機專用空對地導彈，以及高速隱身靶機等新概念飛行器，共計12款產(chǎn)品，也都一一亮相。其陣容之強大、展品之豐富為歷屆航展之最。
■背景鏈接
“彩虹”無人機創(chuàng)建于2000年，旗下包括諸多產(chǎn)品，技術(shù)指標已達世界先進水平，是中國型譜最齊全、批量出口最早和出口量最大的無人機系列。
它以察打一體為特色，現(xiàn)已出售十多個國家，覆蓋了二十多個最終用戶，其優(yōu)異性能獲得了廣大用戶的高度贊揚。特別是在軍民融合深度發(fā)展戰(zhàn)略的指導下，彩虹無人機積極開拓航空物探、海洋監(jiān)測、海事應(yīng)用、應(yīng)急通訊等民用服務(wù)領(lǐng)域。
目前，彩虹無人機航空物探綜合測量系統(tǒng)為世界首例，成功進行了大規(guī)模應(yīng)用作業(yè)，現(xiàn)有效測線逾十萬公里，已成為我國國土資源調(diào)查不可或缺的技術(shù)手段。
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空氣動力技術(shù)研究院與天驕航空簽太陽能無人機合作協(xié)議
資料圖。
2016年11月1日，第11屆珠海航展現(xiàn)場，中國航天空氣動力技術(shù)研究院與北京天驕航空產(chǎn)業(yè)投資有限公司(簡稱天驕航空)在“彩虹無人機新產(chǎn)品發(fā)布會”上簽訂了太陽能無人機應(yīng)用項目協(xié)議，雙方將在臨近空間相關(guān)領(lǐng)域開展廣泛深入合作。中國航天空氣動力技術(shù)研究院院長李鋒、書記胡曉峰、天驕航空董事長王靖出席了簽約儀式，中國航天空氣動力技術(shù)研究院副院長胡梅曉與天驕航空總裁杜濤代表雙方在合作協(xié)議上簽字。
中國航天空氣動力技術(shù)研究院由錢學森先生創(chuàng)建于1956年，業(yè)務(wù)范圍涵蓋飛行器空氣動力綜合技術(shù)研究，空氣動力技術(shù)工程應(yīng)用，無人機及機載武器設(shè)計與制造，特種船艇設(shè)計與制造、環(huán)保裝備及工程應(yīng)用、測控系統(tǒng)及傳感器技術(shù)應(yīng)用等多個相關(guān)領(lǐng)域。
北京天驕航空產(chǎn)業(yè)投資有限公司是國內(nèi)新興高科技企業(yè)，與烏克蘭航空工業(yè)企業(yè)及國內(nèi)航空工業(yè)領(lǐng)域的一批優(yōu)秀企業(yè)聯(lián)合開展了富有建設(shè)性的合作，將成為以航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)為核心，涵蓋直升機、飛機、無人機整機制造業(yè)和燃氣輪機為一體，具備設(shè)計、研發(fā)、制造、實驗驗證、維修保障、展示銷售全產(chǎn)業(yè)能力。
