星空体育平台太阳能无人机：全球新能源竞争的技术新高地无人机被用于军事和民用目的已经有相当长的时间了。有不同的方法来增加无人机的续航能力，例如更大的电池组或燃料箱。然而，所有这些方法与太阳提供的高效、清洁和无限能量相比，都显得想象力不够。

　　这就是为什么世界各国的研究人员一直在努力制造太阳能无人机，它不仅可以在空中停留更长时间，还可以在空中发挥各种作用。

　　因为卫星服务并不总是可用，卫星不仅造价昂贵，而且数量有限，高空飞行的时间表也相对固定。对于很多时间敏感的任务，近太空无人机可以弥补这些缺点。

　　9月3日，由中国航空工业集团有限公司第一飞机设计研究院研制的“启明星50”（Morning Star 50）大型太阳能无人机在陕西榆林一个机场起飞，空中飞行26分钟，于18时16分平稳着陆，顺利完成首飞任务，飞机状态良好，各系统运行正常星空体育，首飞成功。

　　这是中国航空工业集团有能限公司研制的首款超大展弦比高空低速无人机，第一款以太阳能为唯一动力源的全电大型无人机平台。无人机采用双机身布局，由机翼连接，机翼上有太阳能电池板——无人机的唯一动力能源。

　　有专业人士指出，“启明星50”取得的成功拓宽了新能源和航空工程的研发道路，为中国航空工业大型太阳能无人机发展和型号立项奠定了坚实基础，将进一步推动中国新能源领域、复合材料领域、飞行控制领域等关键技术发展，提升中国向临近空间及远洋远海执行任务的能力。

　　目前，除了“启明星50”太阳能无人机，国内还有多款太阳能无人机正在研制与试飞。西方多国也一直在研发新款太阳能无人机。为何太阳能无人机受到全球多国的关注？它有哪些应用潜力，是否可以成为全球竞争的技术新高地呢？

　　它拥有这个称号，原因在于与“启明星50”一样的太阳能无人机可以在1.8万米高空监视地球的大部分地区，并向地面提供互联网连接服务。从侦察到环境监测，从地理测绘到通信，广泛应用于对地观测、空中预警、侦察监视、通讯中继等军事和民用领域。

　　一架太阳能无人机的覆盖范围相当于200个地面基站，其有效载荷也可以达到飞机本身起飞重量的20%，而通信卫星则不到0.5%。

　　另外，与卫星相比，其信号传输损失小、精度高，可实现目标区域永久驻留，不存在重返周期问题，生产和运营成本低；与传统飞机相比，其覆盖区域广，留空时间长；与浮空器相比，其操控性好，机动性强。

　　最重要的是，与发射卫星相比，发射这种太阳能无人机的成本是最低的。它是利用太阳能电池将光能转化为电能，一部分用于日间巡航，另一部分储存在储能电池中，用于夜间巡航，从理论上打破了常规无人机所无法实现的“永久”飞行的瓶颈。

　　它的能源系统由太阳能电池阵列、储能系统、能源管理与分配系统组成，能量流程如图所示。飞机总体参数与太阳能电池阵列能源接收/ 转换效率密切相关，如机翼翼载、飞机功重比等参数。

　　据悉，未来战争中，超长航时太阳能无人机将在空间攻防和信息对抗中发挥重要作用，成为空中力量的重要补充，进一步促进空天一体化发展。

　　从事太阳能飞机、临近空间太阳能无人机研究最早的国家是美国。美国在太阳能飞机方面的探索可追溯到20 世纪70 年代初，1974 年世界上第一架用太阳能驱动的“Sunrise I”在加州试飞成功。随后，各国在太阳能无人机领域均取得了多项突破。其中，临近空间超长航时无人机方向是太阳能飞行器最有发展前景的。

　　瑞士联邦理工学院研发的“Atlantiksolar”是一台质量只有6.8kg的小型太阳能无人机，该无人机于2016年7月完成长达26h的难民搜救任务，全程无人工干预，为搜救团队及时反馈了重要信息。

　　中国航天空气动力研究院研发的“彩虹”太阳能无人机具备20kg载荷能力，于2017年完成临近空间飞行试验，飞行高度超过20km，持续飞行了15小时左右平稳降落，这也让我国在英美之后，跻身太阳能无人机领域的世界前三。

　　英国于2003年启动了“Zephyr”系列太阳能无人机研制。其中，Zephyr S在空中停留了64天，接近打破最连续飞行的记录。不幸的是，这架飞机在创造新纪录前几小时在亚利桑那州坠落。

　　鉴于临近空间超长航时太阳能无人机所具备的显著优势，Facebook与谷歌也投入了探索太阳能无人机走向实用化。它们研发了巡航高度为20000m、设计巡航时间达数月之久的Solara系列无人机（如图所示），拟通过搭载通信设备，从天空向用户发射无线信号，从而构建覆盖全球的无线网络。

　　目前，临近空间超长航时太阳能无人机作为一种新概念飞行器，性能优势显著，发展前景广阔。但由于其涉及气动、结构、材料、机电、控制、太阳能电池、储能电池等多个技术领域，关键技术大多是目前航空领域的空白点，工程化研制技术难度很大。

　　但现代科学技术发展突飞猛进，随着高强度轻质石墨烯结构新材料、新型太阳能电池、新型储能手段等应用于临近空间太阳能无人机，临近空间太阳能无人机必将迎来灿烂的明天。

　　[5]陶于金. 临近空间超长航时太阳能无人机发展及关键技术[J]. 航空制造技术, 2016(18):5.

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