專訪彩虹太陽能無人機總師：核心設備國產化，可部分替代衛(wèi)星

近日，中國新型彩虹太陽能無人機在西北某地完成臨近空間飛行試驗，試驗取得圓滿成功。這使中國成為繼美、英之后，第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術的國家。

在逾15小時的飛行過程中，無人機飛行狀態(tài)平穩(wěn)、姿態(tài)可控，有條不紊地按設計航跡飛行，最終平穩(wěn)降落機場，試飛取得圓滿成功。

彩虹系列無人機總工程師石文近日接受記者專訪時表示，彩虹太陽能無人機的核心關鍵技術和設備已經全部實現(xiàn)國產化。該機載重能力不亞于美國同類太陽能無人機，它的誕生標志中國臨近空間太陽能無人機技術已經躋身世界先進水平。

石文還表示，太陽能無人機能夠實現(xiàn)長期不間斷的持續(xù)飛行，若不考慮其部件的壽命，理論上可以“永久飛行”。彩虹太陽能無人機能飛到距地面20公里～100公里的臨近空間，遠超過普通飛機的飛行高度，可以替代衛(wèi)星的某些功能，應用前景廣闊。

5月24日，彩虹太陽能無人機試飛現(xiàn)場。 新華社 圖大氣層內的“衛(wèi)星”

記者這次彩虹太陽能無人機成功完成2萬米以上高空飛行試驗。中國成為繼美、英之后，第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術的國家。請介紹一下彩虹太陽能無人機和這次試驗。

石文彩虹太陽能無人機是我們中國航天科技集團公司十一院自主研發(fā)的、采用太陽能作為動力的無人機，它的飛行高度超過2萬米。這個無人機屬于大型無人機，翼展達到了45米，我們在去年珠海航展上展出的最大無人機——彩虹-5（的翼展）只有20余米，可見彩虹太陽能無人機是非常大的?？催^彩虹太陽能無人機照片的讀者會發(fā)現(xiàn)，我們這個無人機有8個螺旋槳，這就表明著該機裝備了8個發(fā)電動機。機翼上方基本上全部覆蓋了太陽能電池板，這是無人機的動力來源。

這次試驗我們4月份就進場，試驗地點是西北的某機場。在首飛之前，我們進行了充分的準備。試驗那天，天氣晴朗，測試和檢查結束之后我們就放飛了太陽能無人機，無人機平穩(wěn)飛離跑道，逐步攀升到2萬米的臨近空間。飛行了15個多小時后無人機順利返航，試驗順利完成。

記者在去年珠海航展上，看到你們展出的彩虹-3、彩虹-4、彩虹-5等彩虹系列無人機，這些無人機的活塞發(fā)動機均使用石化燃料（航空汽油、煤油、重油），而這次你們試驗的無人機采用太陽能。太陽能的優(yōu)點毋庸置疑，但是世界大多數(shù)無人機并未采用，請問你們?yōu)楹巫龀鲞@樣的選擇？

石文你剛剛提到其他彩虹系列無人機大多使用活塞式發(fā)動機，現(xiàn)在世界上通用的高空長航時無人機，大部分均采用活塞或渦軸等吸氣式發(fā)動機。采用這些常規(guī)動力的長航時無人機一遇高空空氣稀薄，發(fā)動機功率會大幅降低，油耗增高，因此，現(xiàn)有常規(guī)動力飛機的飛行高度和續(xù)航能力很難進一步提高。

而以太陽光能作為能源的無人機可以彌補這些不足，飛得更高更遠。白天，太陽能無人機依靠太陽電池的光電轉換效應，為動力系統(tǒng)、航空電子設備及任務載荷提供能量，同時將多余的能量儲存在蓄電池中。夜晚，它再通過蓄電池的電能持續(xù)飛行。如果太陽能無人機每天白天存儲的能量可以滿足夜晚飛行的需要，就能夠實現(xiàn)不間斷的持續(xù)飛行，若不考慮其部件的壽命，理論上可以“永久飛行”。和傳統(tǒng)以化學燃料為能源的飛機相比，太陽能無人機還有不污染大氣的優(yōu)勢，是真正的綠色環(huán)保飛行器。

記者我們注意到，這次彩虹太陽能無人機飛得很高，達到了2萬米，處于臨近空間，為什么要飛那么高？

石文臨近空間是指距地面20公里～100公里的空域，這個空域比較特殊，低軌衛(wèi)星一般運行在離地面300公里的太空，而大氣層內的飛機一般飛行在20公里以下的空域，所以，人類在很長一段時間沒有充分重視和應用這個空域。臨近空間空氣稀薄，壓力也小，特殊的環(huán)境讓有人駕駛飛機“不愿意上去”，而航天器則“不能下來”。后來，隨著技術的發(fā)展，人類發(fā)現(xiàn)了臨近空間的巨大使用潛力，各種臨近空間飛行器就出現(xiàn)了，臨近空間太陽能無人機就是臨近空間飛行器的一種。

由于我們研制的是無人機，那就不用考慮臨近空間的惡劣環(huán)境對人的影響，技術上省去了這一難關。臨近空間太陽能無人機之所以要飛那么高，就是為了利用這一空域的特殊環(huán)境，由于太陽能充足，可以為其提供足夠的能源，加上在云層之上，大氣穩(wěn)定，平均風速比較小，利于無人機長時間飛行。此外，大家知道 站得高、看得遠，臨近空間無人機飛這么高，“看”得也就也遠。