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专访彩虹太阳能无人机总师 中心设备国产化 可部分代替卫星

2018-08-04 09:12      点击:

  专访彩虹太阳能无人机总师 中心设备国产化 可部分代替卫星

  近来,我国新式彩虹太阳能无人机在西北某地完结接近空间飞翔实验,实验获得圆满成功。这使我国成为继美、英之后,第三个把握接近空间太阳能无人机技能的国家。

  在逾15小时的飞翔过程中,无人机飞翔状况平稳、姿势可控,有条有理地按规划航迹飞翔,终究平稳下降机场,试飞获得圆满成功。

  彩虹系列无人机总工程师石文近来承受汹涌新闻专访时标明,彩虹太阳能无人机的中心要害技能和设备现已悉数完结国产化。该机载重才能不亚于美国同类太阳能无人机,它的诞生标志我国接近空间太阳能无人机技能现已跻身国际先进水平。

  石文还标明,太阳能无人机能够完结长期不间断的继续飞翔,若不考虑其部件的寿数,理论上能够“永久飞翔”。彩虹太阳能无人机能飞到距地上20公里~100公里的接近空间,远超越一般飞机的飞翔高度,能够代替卫星的某些功用,运用远景宽广。

  

5月24日,彩虹太阳能无人机试飞现场。 新华社 图

  大气层内的“卫星”

  汹涌新闻:这次彩虹太阳能无人机成功完结2万米以上高空飞翔实验。我国成为继美、英之后,第三个把握接近空间太阳能无人机技能的国家。请介绍一下彩虹太阳能无人机和这次实验。

  石文:彩虹太阳能无人机是咱们我国航天科技集团公司十一院自主研发的、选用太阳能作为动力的无人机,它的飞翔高度超越2万米。这个无人机归于大型无人机,翼展达到了45米,咱们在上一年珠海航展上展出的最大无人机——彩虹-5(的翼展)只要20余米,可见彩虹太阳能无人机是十分大的。看过彩虹太阳能无人机相片的读者会发现,咱们这个无人机有8个螺旋桨,这就标明着该机配备了8个发电动机。机翼上方基本上悉数掩盖了太阳能电池板,这是无人机的动力来历。

  这次实验咱们4月份就出场,实验地址是西北的某机场。在首飞之前,咱们进行了充沛的预备。实验那天,天气晴朗,测验和查看完毕之后咱们就放飞了太阳能无人机,无人机平稳飞离跑道,逐渐攀升到2万米的接近空间。飞翔了15个多小时后无人机顺畅归航,实验顺畅完结。

  汹涌新闻:在上一年珠海航展上,看到你们展出的彩虹-3、彩虹-4、彩虹-5等彩虹系列无人机,这些无人机的活塞发动机均运用石化燃料(航空汽油、火油、重油),而这次你们实验的无人机选用太阳能。太阳能的长处毋庸置疑,可是国际大多数无人机并未选用,请问你们为何做出这样的挑选?

  石文:你刚刚说到其他彩虹系列无人机大多运用活塞式发动机,现在国际上通用的高空长航时无人机,大部分均选用活塞或涡轴等吸气式发动机。选用这些惯例动力的长航时无人机一遇高空空气稀薄,发动机功率会大幅下降,油耗增高,因而,现有惯例动力飞机的飞翔高度和续航才能很难进一步进步。

  而以太阳光能作为动力的无人机能够补偿这些缺乏,飞得更高更远。白日,太阳能无人机依托太阳电池的光电变换效应,为动力体系、航空电子设备及使命载荷供给能量,一起将剩余的能量储存在蓄电池中。夜晚,它再通过蓄电池的电能继续飞翔。假如太阳能无人机每天白日存储的能量能够满意夜晚飞翔的需求,就能够完结不间断的继续飞翔,若不考虑其部件的寿数,理论上能够“永久飞翔”。和传统以化学燃料为动力的飞机比较,太阳能无人机还有不污染大气的优势,是真实的绿色环保飞翔器。

  汹涌新闻:咱们注意到,这次彩虹太阳能无人机飞得很高,达到了2万米,处于接近空间,为什么要飞那么高?

  石文:接近空间是指距地上20公里~100公里的空域,这个空域比较特别,低轨卫星一般运转在离地上300公里的太空,而大气层内的飞机一般飞翔在20公里以下的空域,所以,人类在很长一段时刻没有充沛注重和运用这个空域。接近空间空气稀薄,压力也小,特别的环境让有人驾驭飞机“不愿意上去”,而航天器则“不能下来”。后来,跟着技能的开展,人类发现了接近空间的巨大运用潜力,各种接近空间飞翔器就呈现了,接近空间太阳能无人机就是接近空间飞翔器的一种。

  因为咱们研发的是无人机,那就不必考虑接近空间的恶劣环境对人的影响,技能上省去了这一难关。接近空间太阳能无人机之所以要飞那么高,就是为了运用这一空域的特别环境,因为太阳能满足,能够为其供给满足的动力,加上在云层之上,大气安稳,均匀风速比较小,利于无人机长期飞翔。此外,咱们知道 站得高、看得远,接近空间无人机飞这么高,“看”得也就也远。

  汹涌新闻:当下,咱们对无人机用处仍是比较了解的,民用无人机能够用于航拍、减灾防灾、电力巡查等,军用无人机能够用于电子干扰、侦办监督、对地进犯等。那么,接近空间太阳能无人机有什么用处?

  石文:接近空间太阳能无人机长航时、运转低本钱这两大优势是惯例长航时无人机无法比拟的,宋林再遭举报被调查 旗下5家上市公司股价遭重创,它能够大范围、长期留在空中,特别合适履行像海洋监督、地上交通管制等使命。接近空间太阳能无人机能够作为“大气层卫星”,具有低轨迹卫星的一些功用。太阳能无人机飞翔高度比一般飞机高,续航时刻长,在部分构成继续的监督、信息中继才能。与卫星的周期性拜访比较,太阳能无人机可完结区域耐久驻留,其履行监督使命的时刻/空间分辨率更高,区域通讯才能更强,且起降场所简略,发射及运转本钱更低。

  详细来讲,在民用方面,太阳能无人飞翔器能够完结灾祸监测、边境巡查、空中和地上交通办理、通讯中继等使命。能够向信号掩盖区域供给电视和电信效劳,以较低的本钱代替通讯卫星的功用。在发作地震、水灾或森林火灾时,代替中止的通讯,坚持受灾区域与外界的联络。运用远景仍是十分宽广的。

  汹涌新闻:此前,有美国媒体报道称,太阳能无人机能够用于中继通讯、方针指示等军用用处,是打航母的给力辅佐。这种说法靠谱吗?太阳能无人机有没有军用的潜力?

  石文:太阳能无人机是一个飞机渠道,它上面运用什么载荷,用于什么范畴由客户决议。这和咱们家里面的菜刀相同,咱们首要仍是用于切菜,可是有些人把它当兵器、凶器,也是取决于用户。

  理论上,太阳能无人机能够搭载一些特别的载荷用于国家安全范畴。美国国防部高档研讨方案局(DAPRA)就在研发名为“秃鹰”的接近空间太阳能无人机,意图是为美军供给耐久的情报、监督、侦查和通讯中继才能。

  有用化为下一步开展方向

  汹涌新闻:这次成功使我国成为继英、美之后,第三个把握接近空间太阳能无人机技能的国家。看来,把握这一技能的国家寥寥无几,研发接近空间太阳能无人机要把握哪些要害技能?

  石文:接近空间太阳能无人机技能仍是挺杂乱的,需求把握整体优化规划、动力技能、动力体系归纳办理与集成技能、超轻质结构的规划与制作等多个要害技能。

  咱们航天十一院自“十五”起,开端了太阳能无人机范畴的研讨。至今现已历了渠道概念研讨及小型验证机研发、要害技能研讨和方案证明、结构样机试制和实验、技能验证机低空试飞等阶段。通过十余年持之以恒的尽力,太阳能无人机团队处理了整体、气动、结构、飞翔操控、动力动力高效运用等要害技能难题,开始建立了太阳能飞翔器的规划和实验办法。

  汹涌新闻:国外太阳能无人机开展状况怎么样?与他们比较,彩虹太阳能无人机在技能上处于什么水平?

  石文:接近空间太阳能无人机研讨最早的国家是美国。美国在太阳能飞机方面的探究可追溯到20 世纪70 年代初,1974 年11 月4 日国际上第一架用太阳能驱动的“Sunrise I”在加州试飞成功。现在,美国国家航天局、美国国防部高档研讨方案局及一些私营公司都已研发出接近空间太阳能无人机,技能水平走在国际前列。

  英国也在活跃研发太阳能无人机。英国奎奈蒂克公司的Zephyr太阳能无人机方案始于2001年,使命为监督、通讯和野战部队快速投进供给一个耐久经用,安稳,高海拔的渠道。2007年7月Zephyr在空中飞翔时刻达到了54小时,飞翔高度15公里,打破了2001年“全球鹰”无人侦查机发明的30多个小时的飞翔纪录。

  彩虹太阳能无人机是目前我国研发的尺度最大、续航时刻最长的接近空间无人机,中心要害技能和设备现已悉数完结国产化。该机载重才能不亚于美国同类太阳能无人机,它的诞生标志我国接近空间太阳能无人机技能现已跻身国际先进水平。在此根底之上,很快大型高性能有用化的太阳能无人机将会飞翔于天空。

  汹涌新闻:咱们知道,太阳关于人类来说是取之不尽、用之不竭的动力。那太阳能无人机是不是会在未来替代那些选用石化燃料的惯例无人机?

  石文:太阳能无人机有许多长处,但也不是完美无瑕,并不是什么“活”都能够干。比方它飞翔速度慢这一特色就不合适履行对反应速度要求高的使命,这些使命合适由超声速无人机去履行。此外,太阳能无人机载重才能比较小,与那些动辄载重上吨的无人机比较,它的下风就体现出来了。未来,太阳能无人机和选用石燃料的惯例无人时机并行开展,太阳能无人机不会替代现有的惯例动力无人机。

  汹涌新闻:这次成功之后,彩虹太阳能无人机接下来向什么方向开展?

  石文:这次首飞的彩虹太阳能无人机是一个实验渠道,接下来,咱们会做更多的实验,进一步验证接近空间太阳能无人机的相关技能。彩虹太阳能无人机下一步开展最要害的当地是有用化,也就是说成为一种能“干活”的无人机。国外猜测,未来3-5年,接近空间太阳能无人机将完结有用化,咱们也在加紧尽力,提前让彩虹太阳能无人机进入有用阶段,谋福于民。