太陽能無人機無限續(xù)航?
光伏產業(yè)網訊
發(fā)布日期:2017-09-29
核心提示:
新型彩虹太陽能無人機,翼展達45米,依靠高效太陽能電池在2萬米高空持續(xù)飛行,未來留空時間或長達數(shù)月至數(shù)年。無人機續(xù)航時間太短,很多人為此感到苦惱。要是把動力源換成太陽能,結果可能大不一樣。
新型彩虹太陽能無人機,翼展達45米,依靠高效太陽能電池在2萬米高空持續(xù)飛行,未來留空時間或長達數(shù)月至數(shù)年。
無人機續(xù)航時間太短,很多人為此感到苦惱。要是把動力源換成太陽能,結果可能大不一樣。
說到太陽能飛機,不得不提“陽光動力2號”,很多人還對其兩年前“招搖過市”的環(huán)球飛行記憶猶新。這款由瑞士制造的太陽能飛機,翼展達到72米,僅次于巨無霸客機A380的翼展,但重量只有約2300公斤。
最讓人驚奇的,是它的動力源。太陽能飛機并不使用任何燃料,靠的是機翼上的17248塊高效率的太陽能電池。2015年3月,這架飛機從海灣地區(qū)起飛開始環(huán)球飛行,并先后來到中國的南京、重慶。118小時不間斷飛行,從日本名古屋到美國夏威夷;70小時飛行跨越大西洋。最終于2016年6月回到海灣地區(qū),完成人類首次太陽能環(huán)球飛行壯舉。
太陽能飛機的優(yōu)點顯而易見。不過,這個龐然大物,卻只能乘坐一名飛行員,并不能運載乘客,因為太陽能電池的能效有限。
相對而言,輕巧的無人機要實現(xiàn)環(huán)球飛行就容易多了。
其實,世界范圍內從上世紀八十年代便開始了太陽能無人機研究,最初以美國為主,后來英國、德國、中國等國家也相繼加入。早期比較著名的型號,如“太陽神”系列無人機主要是搭載科學儀器,針對南極臭氧層空洞等環(huán)境熱點問題,開展高空大氣科學研究任務。
今年5月24日,中國航天科技集團公司十一院自主研發(fā)的新型彩虹太陽能無人機,在西北某地完成臨近空間飛行試驗,取得圓滿成功,引來頗多關注。中國也因此成為繼美、英之后,第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術的國家。
這款輕巧的太陽能無人機同樣也是個“大個頭”,翼展達45米。據(jù)新型彩虹太陽能無人機總工程師石文介紹,這款無人機核心關鍵技術和設備全部實現(xiàn)國產化。
太陽能無人機不帶燃料,飛行時從太陽光線中吸收能量。這意味著,一旦做到了足夠高的系統(tǒng)效率和水平,就可以實現(xiàn)持續(xù)飛行。理論上來講,它具有無限航時,如果設備系統(tǒng)足夠可靠不損壞,就可以一直飛下去。中國航天科工三院無人機研究所研究人員介紹說,從根本上說,太陽能無人機要靠高效的能源管理,高轉化率的太陽能電池,高能重比的儲能電池。
很多人還有疑問,夜里沒有陽光了,太陽能無人機怎么飛?據(jù)了解,一般到了夜間,無人機會降低飛行高度,減少能耗,依靠白天已經在陽光下充滿電的儲能電池飛行。
石文表示,太陽能無人機未來留空時間可長達數(shù)月至數(shù)年,且飛行高度超過2萬米,具備“準衛(wèi)星”特征。
基于太陽能無人機,中國航天科工集團就提出了商業(yè)航天項目“飛云”工程。據(jù)該集團無人機研究所相關人員介紹,該工程利用太陽能無人機飛行高度高、機動性強、滯空時間長等優(yōu)勢,可提供遠大于地面基站的網絡覆蓋范圍,為用戶提供不受區(qū)域限制的“伴隨式”網絡接入服務。比如,可以為偏遠地區(qū)提供通信條件,覆蓋一些島礁、山區(qū)存在的通信盲區(qū)。當?shù)卣鸬茸匀粸暮χ械孛嫱ㄐ旁O施受損后,太陽能無人機的基站能提供應急通信。
另外,高空飛行的太陽能無人機還能搭載高分辨率相機,用于土地確權、不動產登記、城市測繪、國土資源調查、災害評估等。
人們有理由相信,未來隨著高效能源技術的進一步發(fā)展,“永久飛行”的夢想終將實現(xiàn)。(中國航天報社供圖)