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中国新型无人机只要有阳光就能飞

来源:综合知识2024-07-23 16:07:11
导读 北京科学家研制出据称是世界上最小、最轻的太阳能无人机。这款重量为4.21克、翼展为200毫米的无人机实现的关键里程碑之一是能够在白天不间...

北京科学家研制出据称是世界上最小、最轻的太阳能无人机。这款重量为4.21克、翼展为200毫米的无人机实现的关键里程碑之一是能够在白天不间断飞行。据IEEESpectrum报道,CoulombFly的另一个引人注目之处是,它比之前最小的太阳能无人机小10倍,轻600倍。

静电马达技术似乎是CoulombFly设计中最重要的差异化方面。以前的太阳能无人机会使用电磁马达,但这种马达的效率在缩小到微型飞行器(MAV)设计师所需的尺寸时会下降。因此,太阳能无人机的小型化与其高效运行所需的发动机体积和重量相冲突。

静电发动机的工作原理不同,之前从未真正考虑过将其用于空中推进。不过,在这个小型微型飞行器发动机案例中,科学家发现CoulombFly配备的1.52g静电发动机的升力与功率效率在200%到300%之间。

CoulombFly的静电马达没有使用重型磁铁,而是采用嵌套环中的轻质碳纤维和铝箔板条,为200毫米螺旋桨提供动力。同时,60x40毫米太阳能电池采用高功率密度薄膜砷化镓技术,但总重量不到半克。

在测试中,CoulombFly可以在自然阳光下不到一秒的时间升空。研究人员认为,这种设备可以用于长距离空中侦察,因为只要有日光,它们就可以持续运行。此外,目前的设计意味着可以支持近1.6g的额外有效载荷。因此,可以安装可充电电池以延长日落后的飞行时间。科学家们仍然看到大量针对电机、螺旋桨、电路等的优化机会。

CoulombFly的成就令人印象深刻,但背后的研究人员认为该项目只是实现最终目标的垫脚石。他们还在研发一种“大小和重量与蚊子差不多”的原型无人机,目前这意味着它的宽度为8毫米,重量仅为9毫克。

遗憾的是,这种外形类似蚊子的太阳能无人机目前还不能依靠自身动力飞行。“我相信,随着微电路技术的不断发展,我们可以实现这一目标,”参与该项目的一位教授说道。

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