打造綠色環(huán)保飛行器

石文說，隨著太陽(yáng)能新能源領(lǐng)域的發(fā)展，太陽(yáng)能飛行器已經(jīng)成為世界航空工業(yè)重點(diǎn)研究的新興領(lǐng)域。太陽(yáng)能飛行器顧名思義是一種以太陽(yáng)光能作為能源的飛行器。白天，太陽(yáng)能飛機(jī)依靠太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，為動(dòng)力系統(tǒng)、航空電子設(shè)備及任務(wù)載荷提供能量，同時(shí)將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池中。夜晚，它再通過蓄電池的電能持續(xù)飛行。和傳統(tǒng)以化學(xué)燃料為能源的飛機(jī)相比，太陽(yáng)能飛機(jī)不污染大氣，是真正的綠色環(huán)保飛行器。

太陽(yáng)能無人機(jī)可具有高達(dá)20千米—30千米飛行高度、超長(zhǎng)時(shí)間(幾個(gè)月)的巡航能力，是其它高空長(zhǎng)航時(shí)無人飛行器不可替代的?，F(xiàn)在世界上通用的高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)，大多使用吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，一遇高空空氣稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)功率會(huì)大幅降低，油耗增高，因此，現(xiàn)有燃料消耗型飛機(jī)的飛行高度和續(xù)航能力很難進(jìn)一步提高，而以太陽(yáng)能為動(dòng)力的飛機(jī)，完全可以彌補(bǔ)這些不足，飛得更高更遠(yuǎn)。

石文說，太陽(yáng)能無人機(jī)可以作為“大氣層衛(wèi)星”，代替低軌道衛(wèi)星的一些功能。太陽(yáng)能無人機(jī)飛行高度比一般飛機(jī)高，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，可部分替代成本較高的衛(wèi)星，在局部形成持續(xù)的監(jiān)視、信息中繼能力。與衛(wèi)星的周期性訪問相比，太陽(yáng)能無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域持久駐留，其執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)的時(shí)間/空間分辨率更高，區(qū)域通信能力更強(qiáng)，且起降場(chǎng)地簡(jiǎn)單，發(fā)射及運(yùn)行成本更低。

向臨近空間高度邁進(jìn)

國(guó)外開展太陽(yáng)能無人機(jī)研究的主要為美國(guó)和歐盟國(guó)家，比較著名的有Helios、Solong、Zephyr、HELIPLAT、Sky-Sailor，以及于去年完成全球飛行的瑞士太陽(yáng)能飛機(jī)——陽(yáng)光動(dòng)力2。

相比于陽(yáng)光動(dòng)力號(hào)，國(guó)際上面向未來實(shí)用需求而發(fā)展的太陽(yáng)能飛機(jī)主要是太陽(yáng)能無人機(jī)，其飛行高度更高，達(dá)到或接近臨近空間的底層(20千米上下)。

航天十一院自“十五”起，開始了太陽(yáng)能無人機(jī)領(lǐng)域的研究。至今已經(jīng)歷了平臺(tái)概念研究及小型驗(yàn)證機(jī)研制、關(guān)鍵技術(shù)研究和方案論證、結(jié)構(gòu)樣機(jī)試制和試驗(yàn)、技術(shù)驗(yàn)證機(jī)低空試飛等階段。主要取得成果包括：完成了飛行平臺(tái)技術(shù)驗(yàn)證和系統(tǒng)開發(fā);探索了能源系統(tǒng)綜合管理與集成;初步掌握太陽(yáng)能飛機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;初步掌握超輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造工藝方法;初步探索太陽(yáng)能飛機(jī)真實(shí)環(huán)境的飛行策略;初步探索出太陽(yáng)能飛機(jī)面臨的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

航天十一院先后經(jīng)歷了平臺(tái)概念研究及小型驗(yàn)證機(jī)研制、關(guān)鍵技術(shù)研究和方案論證、40余米翼展大尺度技術(shù)驗(yàn)證機(jī)低空及高空飛行試驗(yàn)等階段。目前正在向臨近空間高度持久飛行邁進(jìn)。