太阳能无人机

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太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。

太阳能飞机是上世纪70年代随着成本合理的太阳能电池的出现而问世的，当时只有微型型号，直到1980年才首次载人飞行，但从来没有进行过载人整夜飞行，而且飞行距离一直较短。美国在20世纪80年代初研制出“太阳挑战者”号单座太阳能飞机。飞机翼展14.3米，翼载荷为60帕(6公斤力／平方米)，飞机空重90千克，机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池，在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。这架飞机1981年7月成功地由巴黎飞到英国，平均时速54千米，航程290千米。中国的“绿色先锋”无人机

2002年，一项名为“绿色先锋”的中国太阳能无人驾驶飞机探索研制计划正式启动，由珠海新概念航空器研究中心设计的世界首创的“复合飞翼”式太阳能无人机已经完成了原机1／4大小的技术验证机试飞，2003年底1／2比例的技术验证机也已腾空而起。这标志着我国在太阳能无人驾驶飞机研制方面取得了新的突破。据介绍，太阳能无人驾驶飞机由于能在高空长航时飞行而有着十分广阔的应用前景。这种飞机在发生地震、洪灾或者森林火灾时，可以替代中断的通信，使受灾地区与外界保持联络；还能在台风上空飞行，跟踪和检测暴风雨；此外还能到核爆现场采样，在预定空域长时间盘旋侦查敌情，校炮或者为战机指引攻击目标。由于太阳能无人驾驶飞机综合了现代尖端科学技术，我国在这方面起步比较迟。在国防科工委的支持下，目前珠海新概念航空器研究中心已经启动的太阳能无人驾驶飞机研究项目(“绿色先锋”)还属技术探索性质，它填补了我国在太阳能无人机研制方面的不足。该机1／2比例的技术验证机续航速度60千米／小时，续航时间大于10小时，活动半径大于10千米，设计升限5000米。相信整机实现试飞时，这些数据都将大大超过技术验证机。

美国的太阳能无人机

位于美国加州的AC推进公司是一家小型的研究公司，该公司研制无人机利用锂离子膝上计算机电池存储能量，而不使用燃料电池存储能量，从而首次实现了利用太阳能飞行两个完整夜晚的里程碑。这种太阳能无人机太阳能电池在机翼内，飞机机重12.8千克，翼展4.75米，起飞时使用飞机上的1马力发动机，控制系统包括利用惯性、大气和GPS参考的自动驾驶仪，一台电视摄像机可以提供机头前方的视野图像。到目前为止，这架飞机在60多次250小时以上的飞行中，没有受到严重的损坏。美国科学家正在研制一种太阳能螺旋桨无人机。这种无人机名叫“赫利奥期”，白天靠太阳能驱动，夜晚用新能源电池系统保障飞行。该机全部采用碳纤维复合材料制造，翼展比波音747还要长，达到76米，但重量却仅为900千克，最高飞行速度为160千米，飞行高度为2.4万米，比任何螺旋桨飞机都飞得高。太阳能无人机一次即可在空中飞行半年。每架机能为方圆65千米范围内的互联网内用户提供相当于2000条高速数据传输线路的强大通信能力，但成本只有卫星系统的1／10。因此，用这种无人机代替卫星部署在大城市上空。既能大大提高现时通讯系统的传输能力，又能节约大量费用，预计它将成为21世纪无人机中的霸主。

英国的太阳能无人间谍机

据英国媒体报道，英国研究人员设计出了世界上首架太阳能无人驾驶间谍飞机，并在2006年试飞成功。该飞机可从6万英尺(约合1.83万米)的高空拍摄照片，为军队提供类似美国侦察卫星但却更便宜的侦察手段。报道说，这架名为“西风”的太阳能间谍飞机在美国新墨西哥州成功进行了试飞，预计两年内可在伊拉克和阿富汗服役。它可在空中停留3个月，向地面传输的照片可分辨10英寸(约合25.4厘米)见方的目标。它还可传输特种部队在偏远地点发出的无线电信号。英国凯奈蒂克公司“西风”项目负责人说：“我们并非要让这种飞机取代卫星，而是作为一种补充，并且在许多方面更加有效。它肯定比较便宜。它可以自我维持运转，不需要燃料。”据悉，制造一架“西风”太阳能间谍飞机需100万欧元，而制造一颗卫星则至少要1500万欧元。“西风”太阳能间谍飞机重量只有721磅(约合327千克)，主体是一个长40英尺(约合12，2米)、覆盖了太阳能板的机翼。太阳能板为40个锂电池充电，锂电池驱动飞机上的两个推进器。一种特制的航空油可以在极端气温条件下保护飞机的轴承。研制方说，目前尚未解决的问题是要找到一种可靠的方式发射太阳能间谍机，因为它无法依靠自身动力起飞。在日前的试飞中，它是由3名试验人员牵引飞机沿跑道奔跑、使之乘风起飞的。2007年，英国制造的一架太阳能飞机创造了无人驾驶飞机的非正式持续飞行时间世界纪录。这架创纪录飞机名为“西风－6”(zephyr-6)，空中停留时间超过3天，日照条件下充电获得的电量帮助它“熬”过漫漫长夜。目前，美军正在寻找为地面部队提供支持的新技术，此次飞行正是为美军进行的一次示范。示范结果显示，“西风－6”能够成为一个完美的侦察平台。除此之外，它也可以用于战场通讯，传递相关信息。“西风－6”的飞行时间达到82小时37分钟，打破了美国无人机“全球鹰”创造的30小时24分钟的正式世界纪录。乍看上去，靠螺旋桨推进的“西风－6”好像是一架模型飞机，它甚至可以靠人手推动起飞。它的翼展达到18米，采用了很多世界领先技术。机身结构使用超轻碳纤维材料，利用非晶硅太阳能电池阵列产生的电量飞行，阵列只有几张纸那么厚，紧附在机翼上。为了“熬”过漫漫长夜，螺旋桨推进器靠白天充满电的锂一硫磺电池提供动力。“西风－6”能够在极端温度条件下执行任务，从亚利桑那州索诺兰沙漠地表的45度高温到18千米以上高空零下70度的低温，“西风－6”都能顽强克服。