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)

中國科研團隊最近取得了一項飛行器技術的重大突破,，他們自主研發(fā)出全球最輕巧的太陽光驅動微型飛行器——靜電飛行器CoulombFly。這款創(chuàng)新設備的核心是一臺新型微型靜電電機,，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能源與動力工程學院的智能推進實驗室,，研究團隊的努力結晶被國際頂級學術期刊《自然》在線發(fā)表,，標志著中國科學家在飛行器領域的自主研發(fā)成果首次登上該雜志。同時,，《科學》雜志也關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)行特殊任務如拍照,、探測和物資傳輸?shù)确矫嬲宫F(xiàn)出廣泛的應用潛力。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,，北航團隊創(chuàng)新性地設計了一種靜電驅動方案,，開發(fā)出在微縮狀態(tài)下依然能保持低轉速、低發(fā)熱和高效率的微型靜電電機,，并成功制造出靜電飛行器,。該飛行器結構簡單，包括靜電發(fā)動機和超輕高壓電源,，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,。在實際應用上，這種微型飛行器對于地震等災害后的搜救工作極為有用,，能夠進入狹窄空間進行偵察和信息收集，為救援行動提供關鍵信息,。

團隊成員進一步展望,，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用場景,，并對微型飛行器的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響,，有望實現(xiàn)更長的飛行時間和更廣泛的應用領域。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，質量9毫克,，飛行功耗極低,，預示著靜電驅動技術在推動飛行器微型化上擁有巨大潛力。

(責任編輯：張蕾)

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