新型彩虹太陽能無人機(jī)，翼展達(dá)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(dá)數(shù)月至數(shù)年。
無人機(jī)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(jié)果可能大不一樣。
說到太陽能飛機(jī)，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(jī)，翼展達(dá)到72米，僅次于巨無霸客機(jī)A380的翼展，但重量只有約2300公斤。
最讓人驚奇的，是它的動力源。太陽能飛機(jī)并不使用任何燃料，靠的是機(jī)翼上的17248塊高效率的太陽能電池。2015年3月，這架飛機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)要實現(xiàn)環(huán)球飛行就容易多了。
其實，世界范圍內(nèi)從上世紀(jì)八十年代便開始了太陽能無人機(jī)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(jī)主要是搭載科學(xué)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(xué)研究任務(wù)。
今年5月24日，中國航天科技集團(tuán)公司十一院自主研發(fā)的新型彩虹太陽能無人機(jī)，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(guān)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(jī)技術(shù)的國家。
這款輕巧的太陽能無人機(jī)同樣也是個“大個頭”，翼展達(dá)45米。據(jù)新型彩虹太陽能無人機(jī)總工程師石文介紹，這款無人機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。
太陽能無人機(jī)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(shè)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(jī)研究所研究人員介紹說，從根本上說，太陽能無人機(jī)要靠高效的能源管理，高轉(zhuǎn)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(jī)怎么飛？據(jù)了解，一般到了夜間，無人機(jī)會降低飛行高度，減少能耗，依靠白天已經(jīng)在陽光下充滿電的儲能電池飛行。
石文表示，太陽能無人機(jī)未來留空時間可長達(dá)數(shù)月至數(shù)年，且飛行高度超過2萬米，具備“準(zhǔn)衛(wèi)星”特征。
基于太陽能無人機(jī)，中國航天科工集團(tuán)就提出了商業(yè)航天項目“飛云”工程。據(jù)該集團(tuán)無人機(jī)研究所相關(guān)人員介紹，該工程利用太陽能無人機(jī)飛行高度高、機(jī)動性強(qiáng)、滯空時間長等優(yōu)勢，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，太陽能無人機(jī)的基站能提供應(yīng)急通信。
另外，高空飛行的太陽能無人機(jī)還能搭載高分辨率相機(jī)，用于土地確權(quán)、不動產(chǎn)登記、城市測繪、國土資源調(diào)查、災(zāi)害評估等。
人們有理由相信，未來隨著高效能源技術(shù)的進(jìn)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）
