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新華社北京2月7日電題：超高空、長航時、易保障——國產太陽能無人機手藝躋身國際前列
新華社記者董瑞豐、白國龍
一架翼展40多米、外觀充滿太陽能電池板的螺旋槳飛機，悄悄地停在中國航天穹氣動力手藝研究院的機庫里。這架彩虹系列太陽能無人機已完成航行實驗，將于本年測試鄰近空間高度航行。
空氣動力手藝研究院無人機總工程師石文先容，這是美國NASA系列子息界上最大的太陽能無人機，機能指標和手藝能力為國際前三。憑借超高空、長航時、易保障這三大“法寶”，太陽能無人機將來有望承擔起永劫間空中預警、大面積空中伺探以及災害監測、氣象觀測、通訊中繼等使命。
飛得高，難點是氣動結構無模板
太陽能無人機平日采用大展弦比機翼，可升至20千米至30千米高度。這一空域大氣淡薄，氣青海網站建造公司象前提不亂，航行是以能夠更安穩、快速。
西寧網站扶植問答展弦比是指機翼長度的平方除以機翼面積。當代大型飛機多采用大展弦比機翼，以減小能耗。同樣一架太陽能飛機，航行高度越高，所需功率就越大，對付光伏吸收和推進體系效率、機體布局與蓄電池組的輕質化等要求也就更高。
石文說，太陽能無人機的氣動結構和翼型，無法套用成熟的常規飛機模板，要害在于解決氣動結構優化設計問題，以進步飛機的升阻比。
他先容，因為寄托太陽能供應的電力航行，今朝翼展60米量級的太陽能無人機供應的有用載荷能力大致在50千克量級。
相比而言，完成全球航行的瑞士“陽光動力2號”太陽能飛機因為必要搭載職員和相關設備，總載重約為100公斤，設計巡航高度局限在1.5千米至8.5千米，航行受氣象前提影響較大。
飛得久，方針是數月能夠不絕飛
太陽能無人機無燃油消費，有望實現數月乃至更永劫間的超長航時航行。
2009年，美國國防部預研局啟動“禿鷹”規劃，旨在研制一種可連結在18.3千米至27.4千米高度、攜帶450千克有用載荷、續航時間跨越5年、可在99%的時間內連結在使命空域中的固定翼航行器，為美軍供應持久的諜報、監督、伺探和通訊中繼能力。太陽能無人機成為其規劃首選。
“陽光動力2號”在2015年至2016年全球航行時期，最多曾到達118小時不間斷航行。
石文先容，因為太陽能電池轉化效率和儲能電池能重比不敷，推進能力有限，今朝太陽能無人機高空航行速率一樣在150千米／小時至200千米／小時。
他透露，高效高能量密度太陽能及儲能能源體系是決意太陽能無人機機能程度的要害范疇，是以必要大量存眷新興手藝，包羅超高效柔性薄膜太陽電池及輕質組陣手藝、先輩光電轉換手藝、高比能量儲能電池手藝等。
易保障，條件是體系手藝靠得住性高
太陽能無人機具有較高的運行效費比。其機載體系簡潔，對跑道長度要求不高，也無需加油等保障設備。因為航時超長，完成持久性使命無需頻仍更替輪換。
不外，石文告訴記者，太陽能無人機總體設計手藝在海內外尚未形成成熟的設計系統，手藝和工程設計上也有別于常規的固定翼無人機。
好比，鄰近空間航行情況對電機裝配的機能要求兼備高效率、高功率密度、高靠得住性、高不亂性，現有航空平臺飛控體系的傳感器、作動器也還無法知足超長航時航行等要求，后續必要大量設計實驗和實飛驗證。
但相比衛星，太陽能無人機具有本錢低、布置機動等上風。此外，可與高空巨型飛艇共同，以固定平臺與靈活平臺的凹凸搭配情勢，形成地區全籠蓋的不間斷態勢感知、通訊和中繼收集。
石文說，他率領的科研團隊已初步索求出太陽能飛機的要害手藝點，將來研究將向更高難度、更深條理挺進。