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中國太陽能無人機可留空數(shù)月 可探測隱身戰(zhàn)機及航母
中國太陽能無人機可留空數(shù)月 可探測隱身戰(zhàn)機及航母:據(jù)中國航空新聞網(wǎng)10月31日報道,由中國航空工業(yè)第一飛機設計研究院設計研發(fā)的“啟明星”太陽能無人機大尺寸(20米翼展)技術(shù)驗證機(
:據(jù)中國航空新聞網(wǎng)10月31日報道,由中國航空工業(yè)第一飛機設計研究院設計研發(fā)的“啟明星”太陽能無人機大尺寸(20米翼展)技術(shù)驗證機(下文簡稱“啟明星”驗證機)完成首飛,這是一飛院繼“10米級翼展”技術(shù)驗證機完成長航時試飛(于2018年9月實現(xiàn)了連續(xù)飛行超過5小時)后的又一創(chuàng)舉。
據(jù)一飛院公開的官方資料顯示,“啟明星”驗證機全機身采用超輕復合材料結(jié)構(gòu)設計(翼展20米、弦長1.1米,總重僅18.9千克,一個成年人就能輕松舉起),利用機翼上搭載的太陽能電池供電作為動力,具備在2萬米以上高空巡航,以及連續(xù)進行超長航時留空飛行的能力,理論上可留空飛行數(shù)月之久,在軍用和民用領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
“啟明星”太陽能無人機大尺寸技術(shù)驗證機的地面資料圖,其翼展達到20米,但采用了超輕型材料設計,僅需一個成年人就能扛起。(圖片來源:中國航空工業(yè)集團有限公司)
美國航空航天局研發(fā)的“太陽神”太陽能無人機試飛資料圖,翼展達到了創(chuàng)紀錄的78米,該機已于2003年因意外故障墜入太平洋。
太陽能無人機是以太陽輻射為能源并結(jié)合蓄電池,從而實現(xiàn)高空長航時飛行的飛行器。在白天,太陽輻射通過太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能,一部分用于飛行,一部分儲存在蓄電池中。到了夜間,通過蓄電池釋放的電能繼續(xù)驅(qū)動飛機飛行,依次往復,就能實現(xiàn)不間斷飛行,具有飛行高度高、留空時間長的優(yōu)勢。世界上第一種太陽能無人機是美國研發(fā)的“日出1號”,該機共裝有4096塊單晶硅太陽能電池板,輸出功率450瓦,于1974年11月在加州成功首飛,飛行高度達到152米,此次首飛標志著人類太陽能飛行時代的來臨。
此后,世界各國都對太陽能無人機的技術(shù)進行了深入研究,例如美國國家航空航天局(NASA)于1999年推出了“太陽神”(Helios)大型太陽能無人機,外形尺寸達到創(chuàng)紀錄水平,僅翼展就有75米(超過美軍現(xiàn)役最大、翼展68米的C-5運輸機),全機身采用碳纖維復合材料制造。“太陽神”于2001年8月創(chuàng)造了固定翼飛機最長時間水平飛行的新世界紀錄,該機在2.9萬米高空持續(xù)飛行超過40分鐘。
英國“西風”-7太陽能無人機,該型機于2010年7月打破了太陽能無人機單次飛行時間最長的世界紀錄,其續(xù)航時間達到了336小時22分鐘。
除美國外,由英國國防部出資,英國凱奈蒂克公司研發(fā)的“西風”-6太陽能無人機曾創(chuàng)造了無人機最長飛行時間的世界紀錄,該型無人機全長12.2米,全重327千克,最大巡航速度達到每秒70米,留空時間82小時37分鐘。凱奈蒂克公司后來又研發(fā)了性能更先進的“西風”-7,該型無人機于2010年7月打破太陽能無人機單次飛行時間最長的世界紀錄,續(xù)航時間達到了336小時22分鐘(相當于兩周時間),該記錄目前尚未被打破。由于性能優(yōu)異,英國皇家空軍后宣布采購該型無人機,并于2017年正式裝備部隊。
由于具備超長留空時間,超高飛行高度多種優(yōu)勢,太陽能無人機十分適合執(zhí)行對地偵察任務,圖為英國“西風”-S太陽能無人機執(zhí)行邊境巡邏及對地探測宣傳圖。
太陽能無人機的軍用潛力十分廣闊,據(jù)專業(yè)人士曾計算過,如果使用上千架太陽能無人機可實現(xiàn)對全球主要地區(qū)的寬帶網(wǎng)絡無縫覆蓋,一架太陽能無人機覆蓋范圍相當于200個地面基站。相比之下,太陽能無人機的有效載荷可達起飛重量的20%,而通信衛(wèi)星則不到0.5%。此外,由于留空時間長達數(shù)月,太陽能無人機還能充當大氣層內(nèi)的“偵察衛(wèi)星”,不僅比偵察衛(wèi)星的反應速度更快(偵察衛(wèi)星的運行軌道相對固定,飛越特定目標上空的過頂時間也十分有限)且使用更為靈活,由于依靠太陽能供電,無需頻繁補給燃料, 獲得高分辨率照片的綜合成本只有偵察衛(wèi)星的七分之一。
對于中國太陽能無人機來說,軍用潛力還包括加裝量子雷達后,可在高空執(zhí)行對敵軍隱身戰(zhàn)機的探測任務,以及搭載高分辨率光學偵察設備或遠程雷達系統(tǒng),用于在大洋上偵察敵軍航母打擊群的動向,并為友軍執(zhí)行反航母作戰(zhàn)提供實時數(shù)據(jù)更新等,未來其究竟還會有哪些發(fā)展,值得人們拭目以待。
原標題:中國太陽能無人機可留空數(shù)月 可探測隱身戰(zhàn)機及航母
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