新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機，翼展達45米，依靠高效太陽(yáng)能電池在2萬(wàn)米高空持續飛行，未來(lái)留空時(shí)間或長(cháng)達數月至數年。
無(wú)人機續航時(shí)間太短，很多人為此感到苦惱。要是把動(dòng)力源換成太陽(yáng)能，結果可能大不一樣。
說(shuō)到太陽(yáng)能飛機，不得不提“陽(yáng)光動(dòng)力2號”，很多人還對其兩年前“招搖過(guò)市”的環(huán)球飛行記憶猶新。這款由瑞士制造的太陽(yáng)能飛機，翼展達到72米，僅次于巨無(wú)霸客機A380的翼展，但重量只有約2300公斤。
最讓人驚奇的，是它的動(dòng)力源。太陽(yáng)能飛機并不使用任何燃料，靠的是機翼上的17248塊高效率的太陽(yáng)能電池。2015年3月，這架飛機從海灣地區起飛開(kāi)始環(huán)球飛行，并先后來(lái)到中國的南京、重慶。118小時(shí)不間斷飛行，從日本名古屋到美國夏威夷；70小時(shí)飛行跨越大西洋。最終于2016年6月回到海灣地區，完成人類(lèi)首次太陽(yáng)能環(huán)球飛行壯舉。
太陽(yáng)能飛機的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。不過(guò)，這個(gè)龐然大物，卻只能乘坐一名飛行員，并不能運載乘客，因為太陽(yáng)能電池的能效有限。
相對而言，輕巧的無(wú)人機要實(shí)現環(huán)球飛行就容易多了。
其實(shí)，世界范圍內從上世紀八十年代便開(kāi)始了太陽(yáng)能無(wú)人機研究，最初以美國為主，后來(lái)英國、德國、中國等國家也相繼加入。早期比較著(zhù)名的型號，如“太陽(yáng)神”系列無(wú)人機主要是搭載科學(xué)儀器，針對南極臭氧層空洞等環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題，開(kāi)展高空大氣科學(xué)研究任務(wù)。
今年5月24日，中國航天科技集團公司十一院自主研發(fā)的新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機，在西北某地完成臨近空間飛行試驗，取得圓滿(mǎn)成功，引來(lái)頗多關(guān)注。中國也因此成為繼美、英之后，第三個(gè)掌握臨近空間太陽(yáng)能無(wú)人機技術(shù)的國家。
這款輕巧的太陽(yáng)能無(wú)人機同樣也是個(gè)“大個(gè)頭”，翼展達45米。據新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機總工程師石文介紹，這款無(wú)人機核心關(guān)鍵技術(shù)和設備全部實(shí)現國產(chǎn)化。
太陽(yáng)能無(wú)人機不帶燃料，飛行時(shí)從太陽(yáng)光線(xiàn)中吸收能量。這意味著(zhù)，一旦做到了足夠高的系統效率和水平，就可以實(shí)現持續飛行。理論上來(lái)講，它具有無(wú)限航時(shí)，如果設備系統足夠可靠不損壞，就可以一直飛下去。中國航天科工三院無(wú)人機研究所研究人員介紹說(shuō)，從根本上說(shuō)，太陽(yáng)能無(wú)人機要靠高效的能源管理，高轉化率的太陽(yáng)能電池，高能重比的儲能電池。
很多人還有疑問(wèn)，夜里沒(méi)有陽(yáng)光了，太陽(yáng)能無(wú)人機怎么飛？據了解，一般到了夜間，無(wú)人機會(huì )降低飛行高度，減少能耗，依靠白天已經(jīng)在陽(yáng)光下充滿(mǎn)電的儲能電池飛行。
石文表示，太陽(yáng)能無(wú)人機未來(lái)留空時(shí)間可長(cháng)達數月至數年，且飛行高度超過(guò)2萬(wàn)米，具備“準衛星”特征。
基于太陽(yáng)能無(wú)人機，中國航天科工集團就提出了商業(yè)航天項目“飛云”工程。據該集團無(wú)人機研究所相關(guān)人員介紹，該工程利用太陽(yáng)能無(wú)人機飛行高度高、機動(dòng)性強、滯空時(shí)間長(cháng)等優(yōu)勢，可提供遠大于地面基站的網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍，為用戶(hù)提供不受區域限制的“伴隨式”網(wǎng)絡(luò )接入服務(wù)。比如，可以為偏遠地區提供通信條件，覆蓋一些島礁、山區存在的通信盲區。當地震等自然災害中地面通信設施受損后，太陽(yáng)能無(wú)人機的基站能提供應急通信。
另外，高空飛行的太陽(yáng)能無(wú)人機還能搭載高分辨率相機，用于土地確權、不動(dòng)產(chǎn)登記、城市測繪、國土資源調查、災害評估等。
人們有理由相信，未來(lái)隨著(zhù)高效能源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，“永久飛行”的夢(mèng)想終將實(shí)現。（中國航天報社供圖）
