登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
近日,彩虹系列太阳能无人机完成飞行试验的消息一经传出,即引起关注。因为这意味着我国的太阳能无人机技术已位居世界前列。据空气动力技术研究院无人机总工程师石文介绍,这是美国NASA系列后世界上最大的太阳能无人机,性能指标和技术能力居国际前三,且有望在将来承担长时间空中预警、大面积空中侦察以及灾害监测、气象观测、通信中继等任务。据悉,彩虹系列太阳能无人机将于今年测试临近空间高度飞行,距离行业应用又近了一步。
一直以来,国外只有Google和Facebook两家公司在做民用太阳能Wi-Fi无人机。但是前不久,因为商用方面的隐忧,Google传出了砍掉Titan太阳能无人机的消息。经美国国家运输安全委员会(NTSB)调查,Facebook的Aquila太阳能无人机首飞过程中发生了一起因“结构损坏”导致的坠毁事故。虽然Facebook淡定的表示这是在测试飞机极限的“意料中”事件,后续却鲜有正面消息传出。
为什么太阳能无人机如此引发巨头关注,不惜重金投入,却又在研发过程中困难重重,最终难以实现商用的目的呢?
太阳能无人机是利用太阳光辐射能作为动力在高空连续飞行数周以上的无人驾驶飞行器,它利用光电池将太阳能转化为电能,通过电动机驱动螺旋桨旋转产生飞行动力。白天,太阳能无人机依靠机体表面铺设的太阳电池将吸收的太阳光辐射能转换为电能,维持动力系统、航空电子设备和有效载荷的运行,同时对机载二次电源充电;夜间,太阳能无人机释放二次电源中储存的电能,维持整个系统的正常运行。如果白天储存的能量能满足夜间飞行的需要,则太阳能无人机理论上可以实现“永久”飞行。
业内人士表示,虽然“永久”飞行在实际应用中并不存在,但这种无燃油消耗、有望实现数月甚至更长航时飞行的特点,使太阳能无人机具有较高的运行效费比。而且其机载系统较其他种类无人机更为简单,对跑道长度要求也不高。因为无燃油消耗,无需加油等保障设备。因为航时超长,可以一次性完成一些持久性的任务。
正是因为太阳能无人机具备巡航时间长,飞行高度高,覆盖区域广,可以执行多种任务,常规飞行器不可替代等优点,使其成为各国航空工业研究的热点。
但是,要研发一架这样的太阳能无人机,并非易事,需要面对诸多技术难点:
太阳能电池技术和储能系统
太阳能电池的发展水平是决定太阳能无人机性能的根本。目前在太阳能电池的研究方面进步较快,各种材质的高效电池不断涌现,但航空领域对太阳电池的要求并不仅仅是较高的转化效率,它还要求电池具有良好的物理特性,如耐高/低温变化、耐辐射、耐腐蚀、高可靠性等。
据记者了解,研究太阳能电池技术需要的成本是非常巨大的。资料显示,美国AC公司在研制Solong无人机的4年中,,在把太阳电池与机体平台相结合的工作上花费近一年时间,其总研制费用的一半用于太阳能电池相关部分。而探路者无人机研制经费的3/4用于太阳电池相关部分。另据国外某航模网站介绍,在把A-300电池铺设于无人机翼面上的过程中,电池的损失率高达50%。
储能系统是太阳能无人机的重要组成部分,一般太阳能无人机概念设计阶段都会提出储能器应选择高能量密度、高效率的燃料电池。石文亦表示,当前高效高能量密度太阳能及储能能源系统是决定太阳能无人机性能水平的关键领域,需要密切关注大量新兴技术,包括超高效柔性薄膜太阳电池及轻质组阵技术、先进光电转换技术、高比能量储能电池技术等。
由于太阳能电池转化效率和储能电池能重比不足,推进能力有限,目前太阳能无人机高空飞行速度一般在150km/h~200km/h。
此外,一套功能强大的高效能量管理系统对于太阳能无人机来说也意义重大。通俗点说,能量管理系统的主要作用就是通过实时监测太阳能无人机各个功能组件对能源的需求量,加以合理的能量资源调配,实现让太阳能电池中吸收和储备的能量达到最佳利用,避免不合理的浪费,最终达到无人机航程与航时的最大化。
气动布局设计
太阳能无人机一般是在空气稀薄的高空飞行,飞行动压和雷诺数都比较小,此时飞机翼型的气动特性直接影响着整个飞机的气动特性,由于太阳能电池能量转化效率低,就需要较大的机翼面积和较低的翼载。如赫赫有名的Facebook的Aquila那样的巨大的翼展,是为了解决高升力带来的高诱导阻力的问题。
谈及气动布局的难题,石文表示,目前太阳能无人机的气动布局和翼型,无法套用成熟的常规飞机模板,关键在于解决气动布局优化设计问题,以提高飞机的升阻比。因为没有模板,太阳能无人机就需要有专门的设计师来设计翼型。
据悉,太阳能无人机的气动布局形势主要有常规布局和飞翼布局两种,常规布局虽然设计方法成熟,技术风险低,但仅适用于初期设计;大翼展的飞翼布局有其优势,却存在稳定性和控制性问题,太阳能无人机的气动布局设计,需要对设计多学科的先进设计方法进行综合研究。
机翼结构设计
如今国内外的太阳能无人机普遍使用轻质、高强度和刚度的复合材料结构,设计翼型的同时要满足大展弦比、低结构重量、全轻质结构和超高强度等多方面要求,是一项非常艰难的挑战。这主要是因为随着机翼结构的增大,设计变量也在增多。而且翼展越大,面临的稳定性和控制性等问题越多,在飞行过程中,大展弦比的机翼由于存在较大的柔性变形,对气动载荷的分布和全机性能造成很大影响,且这种柔性变形也会对翼面上铺设的电池造成损伤。
虽然美国国家运输安全委员会对Aquila的坠毁并未有更多具体的细节公布,但仅从“结构损坏”一词来看,估计和它138英尺的机翼脱不了干系。
由于太阳能无人机的机翼结构普遍很大,机翼的结构重量、复合材料的选择,机翼结构的布局优化等都需要综合考虑。可见,成功研发一架能够实现商用功能的太阳能无人机,不知道得薅完多少位工程师的头发啊。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星输配电网获悉,1月4日,应急管理部、工业和信息化部发布关于加快应急机器人发展的指导意见。文件提出,重点聚焦“断路、断网、断电”等极端条件下应急指挥通信保障及灾情侦察需求,依托无人机等加强新型应急通信保障平台研制,研制基于无人机的自主部署通信基站,研制基于临近空间太阳能无人机、
10月10日工信部等四部门印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》。《纲要》提出,到2025年,国产民用飞机节能、减排、降噪性能进一步提高,航空绿色制造水平全面提升,绿色航空产业发展取得阶段性成果,安全有效的保障体系基本建成。到2035年,建成具有完整性、先进性、安全性的绿色航空制造体
9月13日消息,LG化学日前宣布,装载该公司新一代电池的无人机,在韩国首次成功完成高空飞行试验。由韩国航空航天研究所开发的高空长航太阳能无人机(EAV-3),装载了LG化学的锂硫电池,成功进行了平流层飞行试验。平流层为介于对流层(地表至12km)与中间层(50至80km)之间的大气层,高度为12至50km。
据英国TechRadar网站报道,“鹰30”(HAWK30)无人机已于9月中旬在加利福尼亚州美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心(ARFC)进行了首次试飞。HAWK30是一种太阳能5G无人机,也被称为高空伪卫星(HAPS),可一次飞行6个月的时间,并同时能将5G信号传送回地面。该项目目前正由夏威夷大学与软银公司、AeroVir
今日从相关媒体获悉,上海企业自主研发的国内首款太阳能无人机,墨子号II代在莫干山通航机场成功首飞。据了解,该无人机采用4台电力驱动,太阳能电池板供电,并装有储能电池,天气良好的情况下,一次可以留空作业12小时。据介绍,太阳能无人机将开放同5G蜂窝设备商、移动数据运营商的合作,并且应用到
提起无人机,你能想到什么功能?地处中国陕西省的西北工业大学研制出一款太阳能WIFI无人机,能为应急救灾、野外科考等提供网络通信。经过上百次飞行试验,该无人机在低空领域的应用已基本成熟。这款名为“魅影”的太阳能无人机是由西北工业大学航空学院团队历时10年研发而成。从外观看,无人机机身贴满
据英国《镜报》4月24日报道,英国科学家研发了一种太阳能飞机,它可以通过“吸入”空气来移动,从而在空中停留很长一段时间。这款飞机被称为凤凰无人机,能通过重复从比空气轻到比空气重的转换来产生推力,从而推进自身前进。“飞行器的机身含有氦气,可以让它上升,同时还有一个气囊,可以吸入和压缩
北极星太阳能光伏网2019年3月21日要闻,2019年海外光伏市场展望、安徽合肥开展2018年度光伏产业扶持政策补贴资金兑现工作、2019光伏新政再次征求意见、2018年中国31省市光伏发电新增装机容量排行榜、光伏平价上网再提速、光伏价格:短期市场后势看弱上游供应链价格下滑、中国能建2019~2020年1.2GW光伏
如果有一天,即便是在偏远山区或是离岸孤岛,Wi-Fi都无处不在,那么很有可能是无人机的“功劳”。近日,据外媒消息称,利用无人机提供网络服务,正逐渐成为科技巨头之间新的竞争焦点,在谷歌、脸书相继“打退堂鼓”的情况下,日本软银集团却试图“迎难而上”,继续开发此类无人机产品。当然,软银并非
信息化条件下的高技术战争,士兵除携带武器弹药外,还将配备头盔显示器、激光测距仪、卫星定位终端以及高性能作战计算机等,这些设备每时每刻都需要充足的电量供应。美国陆军曾预测,未来单兵装备的平均耗电功率将达到100瓦,传统的干电池、蓄电池等早已“不堪重负”。日前,在美国能源部耗资3400万美
空中客车公司和威廉姆斯高级工程公司宣布,两家公司已经建立合作伙伴关系,探索可能将威廉姆斯的创新文化,轻质复合材料和电池专业知识与空客的Zephyr高海拔伪卫星(HAPS)计划相结合的潜在技术合作领域。Zephyr是一种太阳能无人机系统(UAS),具有独特的通信和监视能力,可以飞行超过65,000英尺,高于商
近日,国家发改委、国家能源局印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号),探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就地消纳。文件提到,本文所指的绿电直连是指风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网,通过直连线路向单一电力用户供
5月21日,国家发改委、国家能源局联合印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》,探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就地消纳。根据文件,本文所指的绿电直连是指风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网,通过直连线路向单一电力用户供给绿电,可实现供给
在“双碳”目标背景下,绿电、绿证市场作为推动能源低碳转型的关键机制,正迎来前所未有的发展机遇。发展绿电、绿证市场,不仅是促进可再生能源消纳、降低碳排放的重要路径,更是激发市场主体活力、构建新型电力系统的核心抓手。然而,当前我国绿电、绿证市场仍面临政策不完善、供需不匹配、交易规模有
北极星售电网获悉,近日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号),探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就地消纳。文件提到,本文所指的绿电直连是指风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网,通过直
5月28日,水电水利规划设计总院正式发布《中国可再生能源发展报告2024年度》。2024年,国内可再生能源发电新增装机规模达3.74亿kW,同比增长22.0%,占全国新增电力装机容量的86.3%。可再生能源总装机达到18.9亿kW,占全部发电装机的56.4%,进一步巩固了在电力装机中的主体地位。可再生能源发电量达3.47
北极星太阳能光伏网获悉,5月20日,秦晋绿能新能源(山西)有限公司正式成立,法定代表人为寸小涛,注册资本3100万元,公司位于山西省运城市绛县经开区,经营范围包含合同能源管理、太阳能发电技术服务、光伏设备及元器件制造、光伏发电设备租赁、电力行业高效节能技术研发、新兴能源技术研发等。天眼查
北极星碳管家网获悉,近日,河南省发改委印发《河南省绿证绿电交易工作细则(试行)》的通知,对绿证给出最新要求。通知指出,文件适用于省内生产的风电、太阳能发电、常规水电、生物质发电、地热能发电等可再生能源发电项目电量对应绿证的核发及相关管理工作。文件指出,要加强绿证绿电与节能降碳政策
“感谢你们及时为我们光伏项目进行并网,服务真是太高效了,我们的收益得到了切切实实的保障。”近日,国网浙江省电力有限公司海盐县供电公司纪委工作人员走访浙江佳源铝业有限公司时,该企业负责人对屋顶光伏项目的并网服务赞不绝口。此前,国家发展改革委、国家能源局联合印发了《关于深化新能源上网
煤价弱势探底何处为底待解——煤炭市场研报(2025年5月)刘纯丽(中能传媒能源安全新战略研究院)◆4月,美国发起的全球关税战严重冲击全球经贸秩序,外需受到一定负面影响。4月份,制造业采购经理指数(PMI)49.0%,比上月下降1.5个百分点;规上工业企业出口交货值同比增长0.9%;外需回落也带动了工业
今年是“十四五”规划的收官之年,也是全面深化改革纵深推进之年,在更加错综复杂的国际国内环境下,我国电力工业取得了长足的进展,在最大用电负荷、电源装机规模等方面大幅增长。当前正值“十五五”电力发展规划启动之际,本文系统总结“十四五”电力规划完成情况,分析电力行业发展新趋势、新动向,
近日,《广东新能源参与电力市场交易细则(征求意见稿)》发布,文件提出:省内新能源场站(风电、太阳能发电)上网电量(含自发自用分布式新能源余量上网电量)全部进入电力市场。其中,1、参与交易的三种方式1)220kV及以上电压等级的中调及以上新能源场站:全部报量报价参与现货市场,可同时参与电
2025年5月18日,晶澳迎来了成立20周年的历史性时刻。回顾晶澳的发展历程,没有大起大落,而是一直依靠产品力和口碑,以持续领跑的姿态,在光伏产业中走出了一条稳健的韧性成长之路。当众多同期崛起的行业巨头相继折戟沉沙,这家诞生于2005年的“元老级”企业,却始终稳居全球光伏产业“第一排”——这
近日,中国最大光伏能源+LNG双燃料汽车运输船“远海口”轮在广州南沙首航。该船满载来自中国品牌生产的车辆,其中九成以上为新能源汽车,驶向希腊、土耳其、意大利、突尼斯等国家。隆基为该船提供高效光伏组件,用可靠表现助力打造全球领先的低碳智能船舶典范。“远海口”轮总长199.9米,船舶总吨达682
5月14日,建设银行云南省分行党委书记、行长杨中仑率建设银行云南省分行党委委员王志斌,建设银行大理州分行党委书记、行长石仑,建设银行云南省分行授信审批部总经理徐丽娟,建设银行云南省分行公司业务部总经理陈江云,建设银行云南省分行机构业务部总经理罗丹,建设银行云南省分行投资银行部副总经
北极星售电网获悉,5月15日,陕西省西安市人民政府发布关于印发支持光伏产业链能力提升实施方案(2025—2027年)的通知,到2027年,全市光伏新增装机量2GW,光伏累计装机量达到4.3GW。建设100个“光伏+”乡村振兴行政村,新建公共机构建筑、工业厂房屋顶光伏覆盖率不低于55%,建设一批零碳(低碳)工厂
近日,永福股份旗下子公司永福运维成功中标两大重要运维项目:华电新能源集团广东分公司2025-2026年光伏项目生产运维外委服务,以及三峡精工宜昌国诚涂镀板分布式光伏项目运维服务项目,彰显了永福运维在新能源运维领域的综合实力。华电新能源项目覆盖广东区域“渔光互补”“农光互补”集中式光伏电站
2025年5月7日至9日,在德国慕尼黑智慧能源展的聚光灯下,兴晟能源以创新技术实力与全球视野,再度掀起行业热潮!展会期间,兴晟能源与多家国际企业达成战略合作,进行了现场签约,标志着其全球化战略迈入全新阶段。图1:兴晟能源德国慕尼黑智慧能源展现场五大产品齐亮相,拓展光伏应用新边界展会现场,
日前,全球光伏行业最具影响力的专业展会之一——IntersolarEurope2025在德国慕尼黑盛大开幕。展会云集全球顶尖太阳能企业,共探欧洲能源转型新趋势。中信博携“跟踪+”“绿电+”全场景一站式解决方案亮相展会,为欧洲能源转型及光伏产业发展注入全新动能,吸引众多观众驻足。跟踪+解决方案实力瞩目备
5月10日,青海日报刊发《关于拟拆除玛多县“金太阳”项目独立光伏电站的告知书》。根据公告,果洛藏族自治州玛多县境内现有“金太阳”光伏电站3座,分别是玛多县扎陵湖乡上多卡40kW电站、玛多县扎陵湖乡下多卡20kW电站以及玛多县黄河乡塘格玛村40kW电站。因建设单位失联,长期无人维护,现拟对以上三座
越来越多中国光伏和储能企业与欧洲经销商、服务型企业建立紧密合作。随着中国制造商在欧洲参与多个电池园区和大型储能电站建设,本地合作伙伴有助于企业更好适应欧洲市场法规、电网标准等要求。同时,通过建立本地化售后与运维服务体系,企业产品的可信赖度和竞争力得到进一步提升。为期三天的2025年欧
4月下旬,在大邱举办的2025韩国国际绿色能源展上,盛能杰携全新单相并网逆变器SE2-10.5KTL系列,三相并网逆变器SE100-125KTL-M3系列,以及三相储能逆变器SE12-30KHB系列,精彩亮相。这些新机型具备出色的发电效率和可靠的安全性能,能通过灵活的系统配置满足韩国用户的多元化需求。作为光伏并网以及储能
4月29日,由晶澳智慧能源承建的北京中海广场23.4千瓦屋顶分布式光伏发电项目正式并网运行。项目由晶澳智慧能源与三菱电机电力机电装备(北京)有限公司联合打造,通过在中海大厦中楼屋面铺设60块385Wp单晶硅轻质柔性光伏组件,实现直流侧装机容量23.1kWp,以"自发自用、余电上网"模式接入低压电网,通
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!