太阳能无人机：将来空中革命先锋

“高空平台”alpha概念图。与飞机和非地球运动卫星不同的是，“高空平台”可在任何地点永世部署，并可用于地球观测范畴的许多义务，包括监测航路、冰面，在发生洪水和森林火灾时停止侦查等。（图片来源：DLR官网）

2016年7月，贝特朗·皮尔卡和安德烈·博尔施贝格驾驶由瑞士初创企业研制的“阳光动力”2号太阳能飞机，历时16个月，完成了环球飞行。该飞机没有耗费一滴燃油，飞行了42438公里。这次飞行不只创造了纪录，也向世人宣告：从技术上讲，完全可以乘坐不耗费任何化石燃料的飞机周游世界。

但迷信家们的雄心不止于此！2019年，美国企业Skydweller买下了“阳光动力”的知识产权，这家拥有115名员工的公司的新目的是使太阳能飞机完成自动驾驶，即打造由太阳能提供动力的无人机。

Skydweller并非独一研制太阳能无人机的企业，德国、英国的多家私企也都在研制太阳能无人机，以便让其执行监测、通讯、科研等多项义务。

“阳光动力”可飞行数月无需加油

据《昔日航空》杂志网站报道，Skydweller公司成立于2019年，收买了“阳光动力”2号公司后就末尾了雄心勃勃的改造计划——投资1.9亿美元将“阳光动力”2号太阳能飞机改为太阳能无人驾驶飞机。这种飞机可以飞行数月而无需加油或维修工作。

据西班牙《世界报》网站5月26日报道，Skydweller公司的太阳能无人机不是一架普通飞机。最惊人的是它的宏大“体型”：翼展达71.93米，下面分布着2900平方英尺的光伏电池。另外还安装有氢燃料电池，以备不时之需。该飞机的飞行速度在每小时45公里至90公里之间，飞行高度在5千米至1万米之间。要让它飞行需求良好的大气条件，因此必须提早数周制定工夫表。

Skydweller公司首席执行官罗伯特·米勒往年4月19日曾表示，改装后的“阳光动力”2号的长期目的是根据纬度的不同，完成长达90天的太阳能无人飞行。他置信在“不远的将来”，就能够完成完全自动驾驶飞机的商业化。

米勒说：“我们正在逐渐安装和测试自主软件系统。目前飞机上还有飞行员，这可以使我们在监管框架内保持灵敏性，同时不断加强飞机的自主才能。我们的目的非常明白——让飞行员监控一个功能越来越弱小的系统，这个系统可以自主执行降落、着陆等义务。今后我们将拆除驾驶舱，末尾完全自主的飞行实验。”

此外，该飞机的有效载荷为800磅（约363公斤），比MQ-1“捕食者”能携带更多雷达和摄像设备。

米勒和结合创始人约翰·帕克斯表示，他们的太阳能无人飞机将来还可以在多个范畴大显身手，包括在人口稠密地区执行情报搜集、监视和侦查（ISR）义务，也有望服务于紧急航空医疗市场。

帕克斯说，除了像“捕食者”一样运用于军事范畴外，这架无人机适飞于中海拔，具有超长续航才能，还可以为偏远地区居民提供经济高效的网络衔接。虽然天基衔接处理方案还在不断改进，如太空探求技术公司（SpaceX）的近地轨道卫星“星链”（Starlink），但与间隔地面300英里以上的卫星相比，在中海拔高度工作的飞机能更好地应用频谱。

“高空平台”集航空航天优点于一身

此外，也有迷信家正在开发其他类型的太阳能无人机，用于迷信、通讯等范畴。

据德国宇航中心（DLR）官网近日报道，该中心正在研发一种集航天和航空优点于一身的平流层太阳能无人机，来保障将来的迷信实验。

当人们说到地球观测和全球通讯时，立刻会想到卫星。但建造这些卫星并将其送入轨道的成本很高，而且义务结束后留下的残骸有时会成为空间碎片。而飞机或直升机的部署遭到工夫和地点要素的限制，且高度依赖于天气，也不合适执行这些义务。

据该中心网站引见，DLR正在研发一种无人驾驶的太阳能平流层飞机，用于执行上述义务。研讨人员已将这种无人机命名为“高空平台”（HAP）alpha。这类飞行器通常为太阳能平台，能持久地在高度达20千米的平流层底部飞行。

该项目于2018年启动，由DLR下属的飞行系统研讨所牵头，并结合DLR下属的16家研讨所共同研发。

据悉，“高空平台” alpha重36公斤，有效载荷为5公斤，翼展27米，支持军民两用。目前计划于2022年底停止首飞实验，次要用于航空航天、数字化和安全范畴。

这款飞机估计飞行高度为20公里，远高于民航飞行高度，不会遭到恶劣天气的影响。只需太阳能充足，这类平台便能根据其载荷部署在任何地方，执行各类义务。

“高空平台”alpha并非独一可以提供这些服务的无人机。据媒体报道，2019年，英国国防巨擘BAE Systems公司就试飞了太阳能无人机PHASA-35。

PHASA-35拥有一双扁平细长的机翼，机身苗条，翼展35米，重达150公斤，载重约15公斤。

该团队宣称，PHASA-35能在海拔20公里处飞行长达一年，提供通讯、即时监测及遥感探测等服务，是比传统卫星愈加灵敏的“伪卫星”。在即将降临的5G时代，这样的无人机或答应以成为低成本卫星的替代品。

刘 霞

来源： 科技日报

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