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太阳能无人机的关键技术和美国发展现状【迈博体育】

2021年3月28日 - 国内

本文摘要:太阳能无人机的关键技术主要有两个。

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太阳能无人机的关键技术主要有两个。一是有效地收集太阳能,有效地转换为电能。二是解决问题的夜间和太阳光黑暗时的能量供给。

太阳能无人机主要在20~30km上空飞行,依然在大气层内飞行。阳光远比地表反感,但依然受到大气的影响,远比外层空间弱。因为是从地上下来的,所以太阳光受大气层的影响更大。

在这种条件下收集太阳能需要高效的太阳能电池。另外,无人机的飞行高度高达100m/min,飞行高度一般需要3h到巡航高度。经过巨大的希望,加利福尼亚太阳能公司开发的太阳能电池实现了相当大的变革,其电力提高了14%。

把太阳能转换为飞机动力的是用电动机构筑的,用于无刷电动机,每重5kg,地面上的扭矩为200r/min。仅次于高度减少到2000r/min。为了确保无人机在高空飞行中的可靠性,使用了固定式螺旋桨。

太阳能贷款还必须解决问题夜间和太阳黑暗时的能源问题。这是因为按照设计拒绝,太阳能贷款必须在空中飞行几周到几个月,经常不在夜间飞行。飞行高度不低,被云遮住,太阳也有可能变弱。如何解决问题的夜间和微光时的能量是太阳能无人机必须解决的另一个技术问题。

NASA使用一种称为机顶盒的技术解决了这个问题。研究表明,锂电池不能满足飞机在夜间飞行中需要能量的要求,需要获得200W/h的高能量电池。这是一种长期的燃料电池,通过氧和氢的反应展开发电,已经用于一些航天器和汽车。为了满足无人机的要求,美国大气环境公司进行了改进,使该电池具有还原性。

也就是说,用了就可以复原。另外,飞机上搭载了液氧和氢存储器,如果把液氢和氧很大程度上输入电池,电池就可以得到夜间飞行中的无人机的能量。控制这项技术的是美国和法国等国。

据说美国的大气环境公司在开发这种还原性燃料电池时,使用特殊的电解材料,使电池超过了前所未有的水平。但是,这个电池的稳定性还不错,特别是在上空低温的条件下有时不能长时间工作。另外,还有上空结冰等问题。

还需要解决问题。美国宇航局表示,这些问题需要两到三年才能解决。到那时为止,太阳能无人机可以在20km以上的上空连续飞行近100小时。

另外,太阳能贷款的控制也没有问题。由于飞行高度低,连续飞行时间广,所以很难控制无人机进行对照。这可以通过预先输出的程序控制飞行中来解决问题,只有着陆和着陆,地面控制站才能展开操作。

不仅如此,在太阳能无人机与地面控制中心失去联系的情况下,飞机依然有能力自行返回飞机着陆。另外,还可以设置空降师团系统和定位系统,在紧急情况下使用。现在,除了美国,也有开展太阳能无人机研究的国家。

开发太阳能无人机最重要的意义是太阳能在飞机上应用于可行性的明确尝试,长期以来,无人机是高度长航时太阳能无人机进行资源调查、环境监测、交通监督管理、通信平台、边境侦察。

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