太陽能無人機:未來空中革命先鋒-
來源:科技日報
作者:劉 霞
發布時間:2021-06-04
瀏覽次數:1247
太陽能無人機:未來空中革命先鋒-
有望在安全、通訊、軍事等領域大顯身手
“高空平台”alpha概念圖。與飛機和非地球靜止衛星不同的是,“高空平台”可在任何地點永久部署,並可用於地球觀測領域的許多任務,包括監測航路、冰麵,在發生洪水和森林火災時進行偵察等。
圖片來源:DLR官網

科技創新世界潮

  2016年7月,貝特朗·皮爾卡和安德烈·博爾施貝格駕駛由瑞士初創企業(ye) 研製的“陽光動力”2號太陽能飛機,曆時16個(ge) 月,完成了環球飛行。該飛機沒有耗費一滴燃油,飛行了42438公裏。這次飛行不僅(jin) 創造了紀錄,也向世人宣告:從(cong) 技術上講,完全可以乘坐不消耗任何化石燃料的飛機環遊世界。

  但科學家們(men) 的雄心不止於(yu) 此!2019年,美國企業(ye) Skydweller買(mai) 下了“陽光動力”的星空体育官网入口网站產(chan) 權,這家擁有115名員工的公司的新目標是使太陽能飛機實現自動駕駛,即打造由太陽能提供動力的無人機。

  Skydweller並非唯一研製太陽能無人機的企業(ye) ,德國、英國的多家私企也都在研製太陽能無人機,以便讓其執行監測、通訊、科研等多項任務。

  “陽光動力”可飛行數月無需加油

  據《今日航空》雜誌網站報道,Skydweller公司成立於(yu) 2019年,收購了“陽光動力”2號公司後就開始了雄心勃勃的改造計劃——投資1.9億(yi) 美元將“陽光動力”2號太陽能飛機改為(wei) 太陽能無人駕駛飛機。這種飛機能夠飛行數月而無需加油或維修工作。

  據西班牙《世界報》網站5月26日報道,Skydweller公司的太陽能無人機不是一架普通飛機。最驚人的是它的巨大“體(ti) 型”:翼展達71.93米,上麵分布著2900平方英尺的光伏電池。另外還安裝有氫燃料電池,以備不時之需。該飛機的飛行速度在每小時45公裏至90公裏之間,飛行高度在5千米至1萬(wan) 米之間。要讓它飛行需要良好的大氣條件,因此必須提前數周製定時間表。

  Skydweller公司首席執行官羅伯特·米勒今年4月19日曾表示,改裝後的“陽光動力”2號的長期目標是根據緯度的不同,實現長達90天的太陽能無人飛行。他相信在“不遠的將來”,就可能實現完全自動駕駛飛機的商業(ye) 化。

  米勒說:“我們(men) 正在逐步安裝和測試自主軟件係統。目前飛機上還有飛行員,這可以使我們(men) 在監管框架內(nei) 保持靈活性,同時不斷增強飛機的自主能力。我們(men) 的目標非常明確——讓飛行員監控一個(ge) 功能越來越強大的係統,這個(ge) 係統能夠自主執行起飛、著陸等任務。今後我們(men) 將拆除駕駛艙,開始完全自主的飛行試驗。”

  此外,該飛機的有效載荷為(wei) 800磅(約363公斤),比MQ-1“捕食者”能攜帶更多雷達和攝像設備。

  米勒和聯合創始人約翰·帕克斯表示,他們(men) 的太陽能無人飛機未來還可以在多個(ge) 領域大顯身手,包括在人口稠密地區執行情報收集、監視和偵(zhen) 察(ISR)任務,也有望服務於(yu) 緊急航空醫療市場。

  帕克斯說,除了像“捕食者”一樣應用於(yu) 軍(jun) 事領域外,這架無人機適飛於(yu) 中海拔,具有超長續航能力,還可以為(wei) 偏遠地區居民提供經濟高效的網絡連接。盡管天基連接解決(jue) 方案還在不斷改進,如太空探索技術公司(SpaceX)的近地軌道衛星“星鏈”(Starlink),但與(yu) 距離地麵300英裏以上的衛星相比,在中海拔高度工作的飛機能更好地利用頻譜。

  “高空平台”集航空航天優(you) 點於(yu) 一身

  此外,也有科學家正在開發其他類型的太陽能無人機,用於(yu) 科學、通信等領域。

  據德國宇航中心(DLR)官網近日報道,該中心正在研發一種集航天和航空優(you) 點於(yu) 一身的平流層太陽能無人機,來保障未來的科學實驗。

  當人們(men) 說到地球觀測和全球通信時,立刻會(hui) 想到衛星。但建造這些衛星並將其送入軌道的成本很高,而且任務結束後留下的殘骸有時會(hui) 成為(wei) 空間碎片。而飛機或直升機的部署受到時間和地點因素的限製,且高度依賴於(yu) 天氣,也不適合執行這些任務。

  據該中心網站介紹,DLR正在研發一種無人駕駛的太陽能平流層飛機,用於(yu) 執行上述任務。研究人員已將這種無人機命名為(wei) “高空平台”(HAP)alpha。這類飛行器通常為(wei) 太陽能平台,能持久地在高度達20千米的平流層底部飛行。

  該項目於(yu) 2018年啟動,由DLR下屬的飛行係統研究所牽頭,並聯合DLR下屬的16家研究所共同研發。

  據悉,“高空平台” alpha重36公斤,有效載荷為(wei) 5公斤,翼展27米,支持軍(jun) 民兩(liang) 用。目前計劃於(yu) 2022年底進行首飛試驗,主要用於(yu) 航空航天、數字化和安全領域。

  這款飛機預計飛行高度為(wei) 20公裏,遠高於(yu) 民航飛行高度,不會(hui) 受到惡劣天氣的影響。隻要太陽能充足,這類平台便能根據其載荷部署在任何地方,執行各類任務。

  “高空平台”alpha並非唯一能夠提供這些服務的無人機。據媒體(ti) 報道,2019年,英國國防巨擘BAE Systems公司就試飛了太陽能無人機PHASA-35。

  PHASA-35擁有一雙扁平細長的機翼,機身苗條,翼展35米,重達150公斤,載重約15公斤。

  該團隊聲稱,PHASA-35能在海拔20公裏處飛行長達一年,提供通訊、即時監測及遙感探測等服務,是比傳(chuan) 統衛星更加靈活的“偽(wei) 衛星”。在即將來臨(lin) 的5G時代,這樣的無人機或許可以成為(wei) 低成本衛星的替代品。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。