我国成功研制太阳能动力微型飞行器开启持续飞行新时代

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2024-07-19 21:48:22 中国新闻网

中国科研团队最近取得了一项飞行器技术的重大突破，他们自主研发出全球最轻巧的太阳光驱动微型飞行器——静电飞行器CoulombFly。这款创新设备的核心是一台新型微型静电电机，能够在纯自然阳光照射下获取能量，实现起飞与长时间持续飞行。

这项成果出自北京航空航天大学能源与动力工程学院的智能推进实验室，研究团队的努力结晶被国际顶级学术期刊《自然》在线发表，标志着中国科学家在飞行器领域的自主研发成果首次登上该杂志。同时，《科学》杂志也关注并报道了这一成就。

微型飞行器因体积小、重量轻及高灵活性，在狭小空间执行特殊任务如拍照、探测和物资传输等方面展现出广泛的应用潜力。但以往的微型飞行器面临飞行时间短暂的问题，特别是质量低于10克时，通常飞行不超过10分钟。主要障碍在于传统电磁电机微型化后效率降低，加之太阳能电池面积限制，难以满足长期飞行的能量需求。

为攻克这一难题，北航团队创新性地设计了一种静电驱动方案，开发出在微缩状态下依然能保持低转速、低发热和高效率的微型静电电机，并成功制造出静电飞行器。该飞行器结构简单，包括静电发动机和超轻高压电源，具备低能耗、高升力特性，首次在自然阳光直接供能下完成持续飞行。

实验显示，这款静电飞行器可持续飞行1小时而不出现性能衰退，展示出其出色的稳定性和续航能力。它的体型仅相当于手掌大小，重量轻至4.21克，比一张A4纸还要轻，是目前世界最小、最轻太阳能飞行器的十分之一到六百分之一大小。在实际应用上，这种微型飞行器对于地震等灾害后的搜救工作极为有用，能够进入狭窄空间进行侦察和信息收集，为救援行动提供关键信息。

团队成员进一步展望，未来静电飞行器仅需借助自然阳光就能维持飞行，这将极大地拓宽其应用场景，并对微型飞行器的发展产生深远影响，有望实现更长的飞行时间和更广泛的应用领域。此外，他们还规划了一款更加微型化的静电飞行器方案，翼展仅8毫米，质量9毫克，飞行功耗极低，预示着静电驱动技术在推动飞行器微型化上拥有巨大潜力。

(责任编辑：张蕾)

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