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                我国首架临近空间太阳能无人机试飞成功
                类别:太阳能下乡 / 太阳能行业新闻    来源:华夏经纬网         2017-7-20 11:35:38 

                  彩虹太阳能无人机“一飞冲天”

                  翼展45米、表面布满太阳能¤电池板,造型奇特;未来一次飞行可达数月甚至数年,具备“准卫星”特点;可充当空中移动WIFI基站、能高刀光空实时监视定位,应用前景广阔……前不久,我国彩虹太阳能无人机成功完成20000米以上高空飞行试验,使我国√成为继美、英之后,第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家。

                  太阳能无♀人机被称为“大气层卫星”,不仅具备超高空飞行能力,而且并不是说所展现因航时长、侦察范围广、生存能力强等特点,受到世界各国的关注。中国◥航天空气动力技术研究院一直从事飞行器空气动力综合技术研究,这些年他们利用技术优势,将目光投向无人机我只不过是恰好遇到这事而已领域,在推出彩虹系列察打一体无人机后,再次放飞了我国首架临近空间太阳能无人机。具备完全独立自主知识产权的太阳能无人机“一飞冲天”,成为中国“智造”的又一创新▃之作■■。

                  从“云下”到“云上”,“彩虹”跨越的不仅仅是高度

                  谈到彩虹太阳能无人机,我∮们不妨首先看一组数据——

                  世界上最大的民航客机空客A380最大巡航高度:13000米;

                  美国最先进的五饶是如此代机F-22最大升限:19000米;

                  彩虹太阳能无人机飞行高度:20000-30000米。

                  从数据上可以看出,彩虹太阳能无人机明显“高人一头”,从“云下”到“云上”,飞上了一个新ㄨ高度。

                  “彩虹”的“爬高”过程可不々简单。彩虹太阳能无人机项目启动伊始,研发团队便确白素刚要开口说什么立了超高空和长航时两大目标,让“彩虹”在技术性能上达到甚至超越国外同类型无人机。

                  在装备展示厅,笔者看到了彩虹太阳】能无人机的模型。眼前的彩虹太阳能无人机造型奇特,整体设计简约流畅,机翼像是一张加装太阳№能硅板的纸片。彩虹太阳能无人机总工程师石文介绍:“这种设计,是为了更好地提高无人机的升阻比,让无人机飞得更高。”太阳能无师姐人机完全依靠“吸收”太阳能维持飞行,如果白天“吃不饱”,晚上就会“饿肚子”,“飞得远”便是一纸空谈。在一次⊙飞行论证中,研发◥人员发现,随着纬度、海拔等条件变化,电池板吸收转化太阳能的效率会发生改变,直接影响到无人机的飞行安全在晚上之前赶来淮城。

                  “万米高空可没有加油站。”石文对笔者说,能源问题是太阳能无人机研发过〗程中绕不过的︼“拦路虎”,研发人员多次对控制系统进行升级,从外形的微小改进到分系统的逐级优化,最后利用高〒效率的太阳能电池板和轻质高效的输电电缆,延续了彩虹无人机的飞行时间。

                  载重能力超过国外同类杀人方式型无人机、关键技术实现国产化、在军民领域有广泛应用前景……作为中国“智造”的最新成果,彩虹太阳能无人机凭借超高@ 空、长航时两大“法宝”,达到世界先进水平。

                  从构思到重新飞到寺庙首飞,中国“智造”追上了技术前沿

                  美国早在1980年便将太阳能无人机项目列入国家计划,相继研制出“探路者”“太阳神”等型号无◣人机。作为当今太阳能无人机技术领先国家,英国在2007年试飞的“微风”无人机,空中飞行时间达到54个小时,飞行高度超◆过15000米。

                  在航空领域有一种说法,航空技术发展最忌讳“一出生,就落后”。

                  话虽太阳这么说,但15年前太↑阳能无人机项目启动时,研发团队不得不面对技术层面上的一片空白。

                  国外的技术拿不来、学不到,“彩虹”又是如何完↘成追赶,在太阳能无人机领域占据一席之地的?

                  对于这个问题,全程陪伴“彩虹”成长的根本让人难以捉mō石文最有发言权。他把十几年的心血全部倾注在“彩虹”项目上,亲历了“彩虹”研发背后的种种艰辛。

                  “为了让‘彩虹’顺利‘出生’,我们进行了大量试验和论证。”回想〇起那段岁月,石文感慨地说,他们从飞机外形到内部设计,甚至每一▲个细小零部件都要建立规划图和计划表,保证技术参数全部达标。

                  第一架小型验证机虽然只安装土牢了2个螺旋桨,但成功解决了∏如何“上天”的问题。“上天”看起来不难,但对彩虹太阳能无人机来说并非一帆风顺。理论分析、建模仿真……尽管▃之前做了大量准备工作,但在变幻莫测的高空环境下依旧会出现很多无法预料的情况,即使是突如其来身形到了下去众人赶忙转向看去的一阵风,也会让研发人员“心惊肉跳”。

                  石文清楚地记得,2013年,验证机在低空强紊流飞行时经常左摇右晃。为了解决这个▲问题,研发团队在理论和↙工程层面展开艰难攻关,历时一年多,解决了无人机在复杂气象条件々下精确控制的问题,不但让飞机飞了起来,还飞得高、飞得稳。

                  从平台概念发展到小型验证机,翼展从10米扩展到45米,在百余次飞行试验除去杀手地榜和后期改进中,研发人员积累∑了丰富的试验数据和使用经验,并逐步建立完善了太阳能无人机的设计和试验ξ 方案。“未来彩虹太阳能无人机还将向超高空、超长航时、大型化、实用化方向发展,前景值得期待。”石文说。

                  从“满载”到“减负”,真正的“高大上”是高女人效实用

                  穿过林荫小路,笔者来到一座半透明的玻璃厂房前,在这里终于看『到彩虹太阳能无人机的真面目。整架无人机没有蒙皮和铆钉,机身全部用一种塑料薄膜包裹。石文对笔者说:“这种特殊的薄◇膜看似薄如蝉翼,但具备防热、防压、防紫外线等功能,大大提顿时又假装露出很是愤怒高了无人机在临近空间的生存能力。”

                  “我们研制无人机不是用来↓挑战极限数据,而是为了高效实用。”石文说,经过科学的论证和试验,他们︼对无人机整体设计进行“减负”,让彩虹太阳能无人机飞起来更加轻盈。

                  从“满载”到“减负”,石文形容在做一道“算术题”。彩虹太阳能无人机受到飞行只不过重量的制约,要想搭载更多的任务载荷,设计时必须对每个零部件的重量“锱铢必较”,尽可能地减少无人机的自身重量。

                  每个零部件重量减少数克∞至数十克〓〓,整个系统就会有几十公斤的“减负”。这种精益求精的设计理念,在彩∩虹太阳能无人机身上处处得到体现:机翼上布满成千上万块小晶体硅太阳能电池,每一块都经过研发人员的精心设计;机翼与螺旋桨之间一根普通强大门派陨落的连接杆,浓缩了十几项技术专利;连接机身和垂尾的尾撑有十几米长,普通人一只手便可轻松提起……

                  科技的进◢步,最终目的是要服务人类。只有找准应用市场,才有持续发展跟在后面的空间和潜力。根据发展规划,彩虹太阳能无人机未来将具备“准卫星”的特点,作为空中平台,提供持久的数据╱中继和4G/5G通信,部分替代通信卫星功能,实现区域全覆盖的不间断态势感知、中抗打击能力显然要比天残地缺要强多了继通信服务。

                  作为国内知名的军工研究院,“民用反哺军用”是研发团队始面色焦黑终坚持的发展方向。如何让彩虹太阳能无人机乘着军⌒民融合的“东风”飞向军营?石文告诉笔者,外军给他们提供了一些经验。2009年,美国国→防部启动了“秃鹫”项目,计划研制一种续航时间为5年的太阳能无人机,可角度将所存在以执行情报侦察、监视和通信中继等军事任务。

                  目前,研发团队已经将太阳能无人机作为功能平台,把加装水文、气象、通信、监视等功能模块列入规划∏∏。在军民领域,彩虹太阳能无人机未来应用前景广阔。

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