新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，翼展達(dá)45米，依靠高效太陽(yáng)能電池在2萬(wàn)米高空持續(xù)飛行，未來(lái)留空時(shí)間或長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年。
無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間太短，很多人為此感到苦惱。要是把動(dòng)力源換成太陽(yáng)能，結(jié)果可能大不一樣。
說(shuō)到太陽(yáng)能飛機(jī)，不得不提“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”，很多人還對(duì)其兩年前“招搖過(guò)市”的環(huán)球飛行記憶猶新。這款由瑞士制造的太陽(yáng)能飛機(jī)，翼展達(dá)到72米，僅次于巨無(wú)霸客機(jī)A380的翼展，但重量只有約2300公斤。
最讓人驚奇的，是它的動(dòng)力源。太陽(yáng)能飛機(jī)并不使用任何燃料，靠的是機(jī)翼上的17248塊高效率的太陽(yáng)能電池。2015年3月，這架飛機(jī)從海灣地區(qū)起飛開(kāi)始環(huán)球飛行，并先后來(lái)到中國(guó)的南京、重慶。118小時(shí)不間斷飛行，從日本名古屋到美國(guó)夏威夷；70小時(shí)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(lèi)首次太陽(yáng)能環(huán)球飛行壯舉。
太陽(yáng)能飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。不過(guò)，這個(gè)龐然大物，卻只能乘坐一名飛行員，并不能運(yùn)載乘客，因?yàn)樘?yáng)能電池的能效有限。
相對(duì)而言，輕巧的無(wú)人機(jī)要實(shí)現(xiàn)環(huán)球飛行就容易多了。
其實(shí)，世界范圍內(nèi)從上世紀(jì)八十年代便開(kāi)始了太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)研究，最初以美國(guó)為主，后來(lái)英國(guó)、德國(guó)、中國(guó)等國(guó)家也相繼加入。早期比較著名的型號(hào)，如“太陽(yáng)神”系列無(wú)人機(jī)主要是搭載科學(xué)儀器，針對(duì)南極臭氧層空洞等環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題，開(kāi)展高空大氣科學(xué)研究任務(wù)。
今年5月24日，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司十一院自主研發(fā)的新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，在西北某地完成臨近空間飛行試驗(yàn)，取得圓滿成功，引來(lái)頗多關(guān)注。中國(guó)也因此成為繼美、英之后，第三個(gè)掌握臨近空間太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)技術(shù)的國(guó)家。
這款輕巧的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)同樣也是個(gè)“大個(gè)頭”，翼展達(dá)45米。據(jù)新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)總工程師石文介紹，這款無(wú)人機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)不帶燃料，飛行時(shí)從太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)持續(xù)飛行。理論上來(lái)講，它具有無(wú)限航時(shí)，如果設(shè)備系統(tǒng)足夠可靠不損壞，就可以一直飛下去。中國(guó)航天科工三院無(wú)人機(jī)研究所研究人員介紹說(shuō)，從根本上說(shuō)，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)要靠高效的能源管理，高轉(zhuǎn)化率的太陽(yáng)能電池，高能重比的儲(chǔ)能電池。
很多人還有疑問(wèn)，夜里沒(méi)有陽(yáng)光了，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)怎么飛？據(jù)了解，一般到了夜間，無(wú)人機(jī)會(huì)降低飛行高度，減少能耗，依靠白天已經(jīng)在陽(yáng)光下充滿電的儲(chǔ)能電池飛行。
石文表示，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)未來(lái)留空時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年，且飛行高度超過(guò)2萬(wàn)米，具備“準(zhǔn)衛(wèi)星”特征。
基于太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，中國(guó)航天科工集團(tuán)就提出了商業(yè)航天項(xiàng)目“飛云”工程。據(jù)該集團(tuán)無(wú)人機(jī)研究所相關(guān)人員介紹，該工程利用太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)飛行高度高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、滯空時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，可提供遠(yuǎn)大于地面基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，為用戶提供不受區(qū)域限制的“伴隨式”網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。比如，可以為偏遠(yuǎn)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(dāng)?shù)卣鸬茸匀粸?zāi)害中地面通信設(shè)施受損后，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的基站能提供應(yīng)急通信。
另外，高空飛行的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)還能搭載高分辨率相機(jī)，用于土地確權(quán)、不動(dòng)產(chǎn)登記、城市測(cè)繪、國(guó)土資源調(diào)查、災(zāi)害評(píng)估等。
人們有理由相信，未來(lái)隨著高效能源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，“永久飛行”的夢(mèng)想終將實(shí)現(xiàn)。（中國(guó)航天報(bào)社供圖）
