中國科學家突破超輕微型飛行器研究開啟低空飛行新時代

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2024-08-09 20:01:07 新浪網(wǎng)

提及飛行器，我們往往會想到大型客機或是旅行時用來捕捉精彩瞬間的無人機,。這些小巧的設備,，因配備高清攝像頭，正逐步成為攝影愛好者的新寵,，頻繁現(xiàn)身于日常生活之中?，F(xiàn)有記錄中最輕的飛行器僅重數(shù)克，相當于某些無人機重量的數(shù)百分之一,，且能持續(xù)飛行數(shù)十分鐘,。

微型飛行器，作為低空飛行領(lǐng)域的新興勢力,，以其不超過50厘米的尺寸和不超100克的輕盈體態(tài),，正展現(xiàn)出非凡魅力。它們不僅能夠執(zhí)行偵察,、監(jiān)測和通信等復雜環(huán)境下的任務,，還因其微小體型和高度靈活性，在軍事與民用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應用潛力,。

能量供應對于微型飛行器而言至關(guān)重要,。受限于尺寸與重量，其電池需具備高效與輕量的特點,。當前,，鋰電池憑借高能量密度與輕巧特性，成為主流選擇,，尤其適合追求長續(xù)航和便攜性的設計,。氫燃料技術(shù)則通過與高壓氣體的混合燃燒，為微型渦輪發(fā)動機提供強大動力,，如麻省理工學院開發(fā)的紐扣般大小的微型渦輪發(fā)動機,，即展現(xiàn)了高功率輸出。此外,，太陽能電池利用自然光源,，為飛行器的持久運行提供了另一種可能。隨著技術(shù)演進,，結(jié)合太陽能與鋰電池的混合供能模式也開始被探索,，盡管仍面臨轉(zhuǎn)化效率和尺寸限制的挑戰(zhàn)。

2024年7月17日,，中國科研團隊在《自然》雜志上介紹了一款名為CoulombFly的超輕微型飛行器,，僅重4.21克,，為目前最輕的太陽能驅(qū)動飛行器，能在日照下持續(xù)飛行,。該飛行器依靠靜電驅(qū)動推進系統(tǒng)和超輕千伏電力系統(tǒng)實現(xiàn)這一壯舉,。靜電驅(qū)動利用高壓電場使葉片旋轉(zhuǎn)，而超輕電力系統(tǒng)能將低壓電高效轉(zhuǎn)換為高壓,，為飛行器提供強勁而持久的動力,。實驗證明,，這款飛行器能耗極低,，性能穩(wěn)定,，且有能力額外承載輕型設備,，預示著未來自主操作的可能,。

微型飛行器的應用前景廣闊,。在軍事上，它們能執(zhí)行隱蔽偵查,、監(jiān)控生化威脅及搭建應急通訊網(wǎng)絡等關(guān)鍵任務；民用方面,，則涉及氣象,、環(huán)境,、海洋監(jiān)測以及災難救援等多個領(lǐng)域，特別是在復雜地形和緊急情況下,，其靈活性和機動性更是無可替代。未來,，微型飛行器在地形測繪,、空中攝影等方面的運用也將不斷擴展，隨著技術(shù)的不斷進步,，它們將在創(chuàng)造更安全,、便捷的生活環(huán)境方面發(fā)揮更大作用,。

(責任編輯：張蕾)

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