平流層太陽能無人機(jī)——替代衛(wèi)星或可期

2023-12-01 10:14 來源:新華網(wǎng) 字號(hào):

Phasa-35無人機(jī)。

提到對(duì)地遙感和通信系統(tǒng),人們的第一反應(yīng)往往是衛(wèi)星。但近年來,這一領(lǐng)域正在出現(xiàn)一些新面孔,可在平流層長(zhǎng)時(shí)間飛行的太陽能電動(dòng)飛機(jī)就是其中之一。

前不久,由英國(guó)BAE系統(tǒng)公司于2021年末收購(gòu)的“棱鏡”公司設(shè)計(jì)的Phasa-35無人機(jī)完成了平流層飛行試驗(yàn)。在2萬多米的高空,該無人機(jī)飛行了24個(gè)小時(shí)。

正所謂“登高望遠(yuǎn)”。偵察衛(wèi)星之所以能成為當(dāng)之無愧的“天眼”,就是因?yàn)樗倪\(yùn)行軌道較高,大多在距地?cái)?shù)百千米的位置。在平流層飛行的特點(diǎn),使Phasa-35無人機(jī)同樣具備了“望遠(yuǎn)”的條件。其實(shí),不僅是Phasa-35無人機(jī),其他類似的高空無人機(jī),也多選擇在平流層飛行。除了這個(gè)高度并非“高不可攀”之外,相對(duì)穩(wěn)定的氣流狀況也有利于它們發(fā)揮作用。

研發(fā)之初, Phasa-35無人機(jī)的定位就是高空偽衛(wèi)星,即旨在一定條件下“平替”偵察衛(wèi)星,提供相關(guān)服務(wù)。

偵察衛(wèi)星發(fā)揮作用的前提之一,是能長(zhǎng)時(shí)間在空中飛行。像Phasa-35這樣的高空無人機(jī),由于采用太陽能電力驅(qū)動(dòng)方式和特殊的構(gòu)型,也能長(zhǎng)時(shí)間在高空飛行。

根據(jù)英國(guó)BAE系統(tǒng)公司披露的相關(guān)信息,Phasa-35無人機(jī)機(jī)身細(xì)長(zhǎng),翼展達(dá)35米。其機(jī)翼上設(shè)置有不少太陽能電池板,可在白天把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,一部分直接用于驅(qū)動(dòng)無人機(jī),一部分儲(chǔ)存在蓄電池中,用于夜間飛行。

對(duì)類似高空無人機(jī)的留空能力,相關(guān)研發(fā)公司的期望值不低,有的甚至希望其能連續(xù)數(shù)月飛行在空中。為此,這些公司在其他方面也做了不少工作,比如大量使用復(fù)合材料來為其減重等。Phasa-35無人機(jī)也是如此。雖然翼展達(dá)35米,但它的重量只有150千克。15千克的有效載荷能力,使它可背負(fù)照相機(jī)、雷達(dá)和其他傳感器,承擔(dān)信息獲取、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。

可在平流層以超長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航,能相對(duì)于地球表面懸停,能用較低的成本獲得衛(wèi)星和一些機(jī)載設(shè)備才能提供的高價(jià)值服務(wù)……這些優(yōu)點(diǎn),使此類高空無人機(jī)受到各方青睞。

但是,正如Phasa-35無人機(jī)的飛行只是確認(rèn)其系統(tǒng)性能等一系列測(cè)試的開端一樣,此類高空無人機(jī)當(dāng)前的研發(fā)階段還只是“掀開了替代衛(wèi)星大幕的很小一角”。

而此前,英國(guó)空客公司以太陽能為動(dòng)力的QinetiQ Zephyr超輕型飛機(jī),在飛行了60多天后因高空氣流原因墜毀。這既昭示著此類無人機(jī)發(fā)展的前景,也顯示出這類高空無人機(jī)平臺(tái)的脆弱及這方面探索的難度。(許洪昌)

編輯:蘇舒
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