中國科學(xué)家成功研制微型飛行器光驅(qū)微型無人機(jī)翱翔藍(lán)天

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2024-07-19 14:58:41 中國新聞網(wǎng)

中國科學(xué)家成功研制微型飛行器

中國科研團(tuán)隊最近取得了一項飛行器技術(shù)的重大突破，自主研發(fā)出全球最輕最小的太陽光驅(qū)動微型飛行器——靜電飛行器（CoulombFly）,。這款創(chuàng)新設(shè)備的核心是一臺新型微型靜電電機(jī),，能夠在純自然陽光照射下獲取能量，實現(xiàn)起飛及長時間持續(xù)飛行,。中國科學(xué)家成功研制微型飛行器,！

這項成果出自北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院的智能推進(jìn)實驗室，研究團(tuán)隊的相關(guān)論文題目為“太陽光供能下超輕質(zhì)微型飛行器的持續(xù)飛行”,，并在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表,。值得注意的是，這是中國科學(xué)家在飛行器領(lǐng)域的自主研發(fā)成果首次登上《自然》雜志,，同時,，《科學(xué)》雜志也對此進(jìn)行了報道。

微型飛行器因其小巧,、輕便及高度靈活性,，展現(xiàn)出在有限空間內(nèi)執(zhí)行特殊任務(wù)如拍照、偵察和物資傳輸?shù)确矫娴膹V泛應(yīng)用潛力,。然而,，長久以來，這類設(shè)備面臨的一個主要挑戰(zhàn)是飛行時間短暫,，特別是當(dāng)重量低于10克時,，一般飛行時間不超過10分鐘。造成此問題的主要原因是傳統(tǒng)電磁電機(jī)在微型化后效率大幅度降低,，無法高效轉(zhuǎn)換能量,，尤其是使用太陽能作為能源時，受制于太陽能電池的尺寸限制,，難以滿足實際飛行的能量需求,。

針對這一難題，北航團(tuán)隊創(chuàng)新性地設(shè)計了一種靜電驅(qū)動方案,，研發(fā)出轉(zhuǎn)速低,、發(fā)熱小、效率高的微型靜電電機(jī),，從而成功構(gòu)建了靜電飛行器,。該飛行器結(jié)合了低能耗和高升力的特點，首次證明了微型飛行器能在自然太陽光的直接供能下完成起飛并維持較長時間的飛行,。實驗顯示,，該飛行器可持續(xù)飛行1小時而不出現(xiàn)性能衰退。

參與研究的北航博士研究生彭謹(jǐn)哲介紹,，這款靜電飛行器體積小巧,，翼展僅20厘米,，重量僅為4.21克，相當(dāng)于一張A4紙,，比之前記錄的最小太陽能飛行器還要輕600倍,，尺寸縮小至十分之一。它在地震救援等場景中,，能發(fā)揮重要作用,，如在狹窄空間執(zhí)行巡查和信息收集任務(wù)，有效支持救援行動,。

論文的另一位共同通訊作者,，北航教授閆曉軍強(qiáng)調(diào)，這款不依賴額外能源,、僅憑自然陽光就能持續(xù)飛行的靜電飛行器,，預(yù)示著微型飛行器應(yīng)用領(lǐng)域的顯著擴(kuò)展，是技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑,。未來,，該技術(shù)有望顯著延長微型飛行器的續(xù)航時間，拓寬其應(yīng)用場景,。

此外，團(tuán)隊成員申威博士研究生透露,，基于當(dāng)前研究成果,，他們已規(guī)劃了一款更為微型化的靜電飛行器，翼展僅8毫米,，質(zhì)量僅9毫克,，飛行功率需求低至不足1毫瓦，進(jìn)一步展示了靜電電機(jī)技術(shù)在推動飛行器微型化進(jìn)程中的廣闊前景,。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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