彩虹太陽能無人機(jī)“一飛沖天”
翼展45米、表面布滿太陽能電池板，造型奇特;未來一次飛行可達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年，具備“準(zhǔn)衛(wèi)星”特點(diǎn);可充當(dāng)空中移動WIFI基站、能高空實(shí)時監(jiān)視定位，應(yīng)用前景廣闊……前不久，我國彩虹太陽能無人機(jī)成功完成20000米以上高空飛行試驗(yàn)，使我國成為繼美、英之后，第三個掌握臨近空間太陽能無人機(jī)技術(shù)的國家。
太陽能無人機(jī)被稱為“大氣層衛(wèi)星”，不僅具備超高空飛行能力，而且因航時長、偵察范圍廣、生存能力強(qiáng)等特點(diǎn)，受到世界各國的關(guān)注。中國航天空氣動力技術(shù)研究院一直從事飛行器空氣動力綜合技術(shù)研究，這些年他們利用技術(shù)優(yōu)勢，將目光投向無人機(jī)領(lǐng)域，在推出彩虹系列察打一體無人機(jī)后，再次放飛了我國首架臨近空間太陽能無人機(jī)。具備完全獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的太陽能無人機(jī)“一飛沖天”，成為中國“智造”的又一創(chuàng)新之作。
從“云下”到“云上”，“彩虹”跨越的不僅僅是高度
談到彩虹太陽能無人機(jī)，我們不妨首先看一組數(shù)據(jù)——
世界上最大的民航客機(jī)空客A380最大巡航高度：13000米;
美國最先進(jìn)的五代機(jī)F-22最大升限：19000米;
彩虹太陽能無人機(jī)飛行高度：20000-30000米。
從數(shù)據(jù)上可以看出，彩虹太陽能無人機(jī)明顯“高人一頭”，從“云下”到“云上”，飛上了一個新高度。
“彩虹”的“爬高”過程可不簡單。彩虹太陽能無人機(jī)項(xiàng)目啟動伊始，研發(fā)團(tuán)隊(duì)便確立了超高空和長航時兩大目標(biāo)，讓“彩虹”在技術(shù)性能上達(dá)到甚至超越國外同類型無人機(jī)。
在裝備展示廳，筆者看到了彩虹太陽能無人機(jī)的模型。眼前的彩虹太陽能無人機(jī)造型奇特，整體設(shè)計(jì)簡約流暢，機(jī)翼像是一張加裝太陽能硅板的紙片。彩虹太陽能無人機(jī)總工程師石文介紹：“這種設(shè)計(jì)，是為了更好地提高無人機(jī)的升阻比，讓無人機(jī)飛得更高。”太陽能無人機(jī)完全依靠“吸收”太陽能維持飛行，如果白天“吃不飽”，晚上就會“餓肚子”，“飛得遠(yuǎn)”便是一紙空談。在一次飛行論證中，研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，隨著緯度、海拔等條件變化，電池板吸收轉(zhuǎn)化太陽能的效率會發(fā)生改變，直接影響到無人機(jī)的飛行安全。
“萬米高空可沒有加油站。”石文對筆者說，能源問題是太陽能無人機(jī)研發(fā)過程中繞不過的“攔路虎”，研發(fā)人員多次對控制系統(tǒng)進(jìn)行升級，從外形的微小改進(jìn)到分系統(tǒng)的逐級優(yōu)化，最后利用高效率的太陽能電池板和輕質(zhì)高效的輸電電纜，延續(xù)了彩虹無人機(jī)的飛行時間。
載重能力超過國外同類型無人機(jī)、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化、在軍民領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景……作為中國“智造”的最新成果，彩虹太陽能無人機(jī)憑借超高空、長航時兩大“法寶”，達(dá)到世界先進(jìn)水平。
從構(gòu)思到首飛，中國“智造”追上了技術(shù)前沿
美國早在1980年便將太陽能無人機(jī)項(xiàng)目列入國家計(jì)劃，相繼研制出“探路者”“太陽神”等型號無人機(jī)。作為當(dāng)今太陽能無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)先國家，英國在2007年試飛的“微風(fēng)”無人機(jī)，空中飛行時間達(dá)到54個小時，飛行高度超過15000米。
在航空領(lǐng)域有一種說法，航空技術(shù)發(fā)展最忌諱“一出生，就落后”。
話雖這么說，但15年前太陽能無人機(jī)項(xiàng)目啟動時，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不得不面對技術(shù)層面上的一片空白。
國外的技術(shù)拿不來、學(xué)不到，“彩虹”又是如何完成追趕，在太陽能無人機(jī)領(lǐng)域占據(jù)一席之地的?
對于這個問題，全程陪伴“彩虹”成長的石文最有發(fā)言權(quán)。他把十幾年的心血全部傾注在“彩虹”項(xiàng)目上，親歷了“彩虹”研發(fā)背后的種種艱辛。
“為了讓‘彩虹’順利‘出生’，我們進(jìn)行了大量試驗(yàn)和論證。”回想起那段歲月，石文感慨地說，他們從飛機(jī)外形到內(nèi)部設(shè)計(jì)，甚至每一個細(xì)小零部件都要建立規(guī)劃圖和計(jì)劃表，保證技術(shù)參數(shù)全部達(dá)標(biāo)。
