太陽能成無人機(jī)解救方案

隨著近幾年無人機(jī)的快速發(fā)展，無人機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，尤其是在民用領(lǐng)域，小到自拍社交，大到電力巡線。但有一個(gè)明顯的障礙在阻礙著其發(fā)展——續(xù)航時(shí)長。

2016年11月海鷹論壇即中國無人系統(tǒng)技術(shù)研討會在深圳舉行，吸引了來自全國各地從事無人機(jī)研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、應(yīng)用服務(wù)等行業(yè)的專家學(xué)者以及技術(shù)骨干就無人系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展及未來趨勢、無人系統(tǒng)智能控制等技術(shù)解析方面進(jìn)行了精彩的交流研討。中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院蔣漢杰工程師在論壇上介紹到，飛行器無人化的基本特點(diǎn)可以概括為以下五點(diǎn)：續(xù)航時(shí)間長、飛行載荷大、使用范圍廣、研發(fā)成本低、飛機(jī)尺寸小。在某種程度上無人機(jī)續(xù)航跟載荷是相輔相成的，部分廠商會面臨在兩者之間做出選擇，而這又會影響到后三點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)程度。目前市面上的無人機(jī)主要以燃油、油電混合、電力以及小部分氫能源為主，但滯空時(shí)間依舊有限，可作業(yè)面積減小因而在一定程度上也抑制了工業(yè)無人機(jī)在各行業(yè)的應(yīng)用。因此目前許多國家都將焦點(diǎn)放在平流層高度飛行的太陽能無人機(jī)上，在這個(gè)高度上，基本沒有云和風(fēng)，讓太陽能板能夠以更高的效率工作。同時(shí)平流層還在尋?？萍嫉暮娇展苤茀^(qū)之外，所以對飛行器的航線限制也特別少。

目前，工業(yè)級無人機(jī)已逐漸在智慧交通、農(nóng)業(yè)植保、電力石油巡檢、國土資源測繪等方面大有作為。蔣漢杰工程師提到，高空長航時(shí)太陽能無人機(jī)平臺研發(fā)格局的形成在于無人機(jī)平臺關(guān)鍵技術(shù)積累、電池技術(shù)發(fā)展提升效益合理分配、飛載軟硬件綜合設(shè)計(jì)及綜合保障、成本控制上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。之前無人機(jī)太陽能研發(fā)應(yīng)用主要為軍用服務(wù)，例如我國的彩虹無人機(jī)系列以及美國的全球鷹高空長航時(shí)無人機(jī)，前者留空時(shí)間大于24小時(shí)，后者更是實(shí)現(xiàn)40小時(shí)的超長續(xù)航。但隨著無人機(jī)軍民融合式發(fā)展，如今年珠海航展上中國航天就與天驕航空簽署太陽能無人機(jī)應(yīng)用合作協(xié)議，將極力推動軍用技術(shù)在民用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，也表明高空長航時(shí)太陽能無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展將成為未來行業(yè)無人機(jī)發(fā)展應(yīng)用的突破口。

2014年，F(xiàn)acebook成立無人機(jī)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)高空太陽能無人機(jī)Aquila，目標(biāo)是Aquila通過借助太陽能，搭載激光信號發(fā)射器，保證覆蓋半徑約50公里的區(qū)域并連續(xù)工作3個(gè)月以上。今年7月份，Aquila完成了空中首秀，同時(shí)在近期毫米波廣域覆蓋測試中Aquila整個(gè)測試過程的功耗只有105W，全程依靠太陽能供電。而Solara無人機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)效益更是直接。隨著新能源的快速發(fā)展，人類對于化石資源的依賴正在變得越來越少，太陽能無人機(jī)的發(fā)展將推動無人機(jī)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，但目前高空長航時(shí)太陽能無人機(jī)平臺研發(fā)還應(yīng)建立于總體概念的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。