新华社北京2月7日电题：超高空、长航时、易保障——国产太阳能无人机手艺跻身国际前列
新华社记者董瑞丰、白国龙
一架翼展40多米、外观充满太阳能电池板的螺旋桨飞机，悄悄地停在中国航天穹气动力手艺研究院的机库里。这架彩虹系列太阳能无人机已完成航行实验，将于本年测试邻近空间高度航行。
空气动力手艺研究院无人机总工程师石文先容，这是美国nasa系列子息界上最大的太阳能无人机，机能指标和手艺能力为国际前三。凭借超高空、长航时、易保障这三大“法宝”，太阳能无人机将来有望承担起永劫间空中预警、大面积空中伺探以及灾害监测、气象观测、通讯中继等使命。
飞得高，难点是气动结构无模板
太阳能无人机平日采用大展弦比机翼，可升至20千米至30千米高度。这一空域大气淡薄，气青海网站建造公司象前提不乱，航行是以能够更安稳、快速。
西宁网站扶植问答展弦比是指机翼长度的平方除以机翼面积。当代大型飞机多采用大展弦比机翼，以减小能耗。同样一架太阳能飞机，航行高度越高，所需功率就越大，对付光伏吸收和推进体系效率、机体布局与蓄电池组的轻质化等要求也就更高。
石文说，太阳能无人机的气动结构和翼型，无法套用成熟的常规飞机模板，要害在于解决气动结构优化设计问题，以进步飞机的升阻比。
他先容，因为寄托太阳能供应的电力航行，今朝翼展60米量级的太阳能无人机供应的有用载荷能力大致在50千克量级。
相比而言，完成全球航行的瑞士“阳光动力2号”太阳能飞机因为必要搭载职员和相关设备，总载重约为100公斤，设计巡航高度局限在1.5千米至8.5千米，航行受气象前提影响较大。
飞得久，方针是数月能够不绝飞
太阳能无人机无燃油消费，有望实现数月乃至更永劫间的超长航时航行。
2009年，美国国防部预研局启动“秃鹰”规划，旨在研制一种可连结在18.3千米至27.4千米高度、携带450千克有用载荷、续航时间跨越5年、可在99%的时间内连结在使命空域中的固定翼航行器，为美军供应持久的谍报、监督、伺探和通讯中继能力。太阳能无人机成为其规划首选。
“阳光动力2号”在2015年至2016年全球航行时期，最多曾到达118小时不间断航行。
石文先容，因为太阳能电池转化效率和储能电池能重比不敷，推进能力有限，今朝太阳能无人机高空航行速率一样在150千米／小时至200千米／小时。
他透露，高效高能量密度太阳能及储能能源体系是决意太阳能无人机机能程度的要害范畴，是以必要大量存眷新兴手艺，包罗超高效柔性薄膜太阳电池及轻质组阵手艺、先辈光电转换手艺、高比能量储能电池手艺等。
易保障，条件是体系手艺靠得住性高
太阳能无人机具有较高的运行效费比。其机载体系简洁，对跑道长度要求不高，也无需加油等保障设备。因为航时超长，完成持久性使命无需频仍更替轮换。
不外，石文告诉记者，太阳能无人机总体设计手艺在海内外尚未形成成熟的设计系统，手艺和工程设计上也有别于常规的固定翼无人机。
好比，邻近空间航行情况对电机装配的机能要求兼备高效率、高功率密度、高靠得住性、高不乱性，现有航空平台飞控体系的传感器、作动器也还无法知足超长航时航行等要求，后续必要大量设计实验和实飞验证。
但相比卫星，太阳能无人机具有本钱低、布置机动等上风。此外，可与高空巨型飞艇共同，以固定平台与灵活平台的凹凸搭配情势，形成地区全笼盖的不间断态势感知、通讯和中继收集。
石文说，他率领的科研团队已初步索求出太阳能飞机的要害手艺点，将来研究将向更高难度、更深条理挺进。