我國成功研制太陽能動力微型飛行器開啟持續(xù)飛行新時代

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2024-07-19 21:48:22 中國新聞網(wǎng)

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,，他們自主研發(fā)出全球最輕巧的太陽光驅(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)起飛與長時間持續(xù)飛行,。

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)隊的努力結(jié)晶被國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表,，標(biāo)志著中國科學(xué)家在飛行器領(lǐng)域的自主研發(fā)成果首次登上該雜志,。同時，《科學(xué)》雜志也關(guān)注并報道了這一成就,。

微型飛行器因體積小,、重量輕及高靈活性，在狹小空間執(zhí)行特殊任務(wù)如拍照,、探測和物資傳輸?shù)确矫嬲宫F(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力,。但以往的微型飛行器面臨飛行時間短暫的問題,，特別是質(zhì)量低于10克時，通常飛行不超過10分鐘,。主要障礙在于傳統(tǒng)電磁電機(jī)微型化后效率降低,，加之太陽能電池面積限制，難以滿足長期飛行的能量需求,。

為攻克這一難題,，北航團(tuán)隊創(chuàng)新性地設(shè)計了一種靜電驅(qū)動方案，開發(fā)出在微縮狀態(tài)下依然能保持低轉(zhuǎn)速,、低發(fā)熱和高效率的微型靜電電機(jī),，并成功制造出靜電飛行器。該飛行器結(jié)構(gòu)簡單,，包括靜電發(fā)動機(jī)和超輕高壓電源,，具備低能耗、高升力特性,，首次在自然陽光直接供能下完成持續(xù)飛行,。

實驗顯示，這款靜電飛行器可持續(xù)飛行1小時而不出現(xiàn)性能衰退,，展示出其出色的穩(wěn)定性和續(xù)航能力,。它的體型僅相當(dāng)于手掌大小，重量輕至4.21克,，比一張A4紙還要輕,，是目前世界最小、最輕太陽能飛行器的十分之一到六百分之一大小,。在實際應(yīng)用上,，這種微型飛行器對于地震等災(zāi)害后的搜救工作極為有用，能夠進(jìn)入狹窄空間進(jìn)行偵察和信息收集,，為救援行動提供關(guān)鍵信息,。

團(tuán)隊成員進(jìn)一步展望，未來靜電飛行器僅需借助自然陽光就能維持飛行,，這將極大地拓寬其應(yīng)用場景,，并對微型飛行器的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，有望實現(xiàn)更長的飛行時間和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,。此外,，他們還規(guī)劃了一款更加微型化的靜電飛行器方案，翼展僅8毫米,，質(zhì)量9毫克,，飛行功耗極低，預(yù)示著靜電驅(qū)動技術(shù)在推動飛行器微型化上擁有巨大潛力。

(責(zé)任編輯：張蕾)

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