太阳能无人机发展现状如何?

日前,空客公司成功完成其“西风太阳能无人机的新一轮试飞活动。在试飞过程中,“西风”在平均海拔高度21000米的平流层飞行,翼展25米,重量不到75千克,昼间使用太阳能、夜间使用可充电电池推进,向我们展示了当前太阳能无人机发展的最新成果。近年来,无人机产业的快速发展,加快了无人机应用的拓展和深化,为满足不同领域应用需求,无人机种类变得愈发多元和丰富,太阳能无人机也应运而生。所谓太阳能无人机,是指依靠太阳能为动力源,这种无人机具有超长航时、持久留空、超高飞行、广泛作业等特点。借助自身显著优势,太阳能无人机在军民两方面具有广泛用武之地,价值也堪比准卫星。现实生活中,不少国家就将太阳能无人机用于大气研究、天气预报、环境及灾害监测、交通管制监测、互联网服务、电视服务以及军事用途等,给人们的生产与生活带去了诸多便利。不过,要说太阳能无人机最佳的落地场景,无疑还是通信方面。太阳能无人机对于通信发展具有四方面的增值意义,其一是通过充当空中基站增强已有通信服务;其二是补盲偏远地区的通信;其三是在突发灾害时,提供应急通信;其四是满足军民双方的远程中继通信。基于以上通信价值,当前全球发力太阳能无人机的国家也不少。其中,美国和英国是最先入局的两大玩家,前者在多年前就研发了“帕修斯”和“阿尔塔斯”太阳能无人机,而后者也早早研制出了微风”及“西风”系列太阳能无人机。在这两个国家之后,我国太阳能无人机发展也逐渐起步。2016年,我国西工大研发的“魅影太阳能无人机”横空出世,揭开了国内太阳能无人机发展的序幕,之后“飞云”工程顺利开启,“墨子II型”成功首飞,都标志着我国在太阳能无人机发展上取得显著成果。综合来看,现在入局太阳能无人机发展的国家数量众多。包括英美中日韩等国家在内,各国都在加速技术研发和应用测试,国家间竞争愈发激烈,各玩家差距也不断缩小。但尽管如此,我们还是要看到,当前全球太阳能无人机的发展还比较初级,发展速度也不够快。就拿上面提到的“西风”太阳能无人机为例。这款无人机早在很多年前就被研发了出来,但截至目前仍未大规模商用,期间一直在经历不停的测试,整体应用进程比较缓慢。那么,造成这种情况出现的主要原因是什么呢?智能制造网认为,问题还是在关键技术突破上。因为太阳能无人机的飞行高度和应用与普通无人机明显不同,其性能要求也完全不一样。对于太阳能无人机来说,如何让其拥有持久动力源?如何在高空中稳定作业?是所有玩家关系的问题,但目前,太阳能无人机的电池技术和有效载荷还存在限制。虽然太阳能无人机以太阳能为动力,但怎样更高效率的将太阳能收集和转化,以及将太阳能进行存储,是获得突破的难点。除此以外,由于太阳能无人机长时间在太阳之下,电池的耐高温、抗拉伸等也面临挑战,这些都呼唤更先进的电池技术出现。技术限制之外,有效载荷也是太阳能无人机需要解决的又一问题。太阳能无人机高空作业需要携带众多设备,对载重要求很高。然而现实中,大部分国家的太阳能无人机还无法携带大型设备,这让其实用性大打折扣,进而也导致规模化商用进程遭遇阻碍。基于此,面对全球发力的火热局面,未来太阳能无人机还需突破关键核心技术,才能飞向更广阔的天地。

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