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據新華社消息，北京航空航天大學(xué)科研團隊利用自主開(kāi)發(fā)的新型靜電電機，成功研制出僅重4.21克的太陽(yáng)能動(dòng)力微型無(wú)人機，實(shí)現純自然光供能下的持續飛行。相關(guān)成果7月18日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。 太陽(yáng)能驅動(dòng)大型無(wú)人機飛行已不是新鮮事，然而如何借太陽(yáng)能驅動(dòng)微型無(wú)人機一直是業(yè)界難題。當前無(wú)人機通常采用傳統的電磁電機作為發(fā)動(dòng)機部件，盡管目前太陽(yáng)能電板轉化率偏低，但大型無(wú)人機可裝載大面積太陽(yáng)能電板，以提供足夠動(dòng)能；于微型無(wú)人機而言，電磁電機在微型化后轉速上升、發(fā)熱增高，能量轉化率急劇下降，同時(shí)由于機身無(wú)法承受大面積太陽(yáng)能電板負重，導致其無(wú)法飛行。 “關(guān)鍵是動(dòng)力系統�！北焙侥茉磁c動(dòng)力工程學(xué)院教授漆明凈說(shuō)，首要考慮讓動(dòng)力系統減少熱量損耗，使太陽(yáng)能電池片產(chǎn)生的電能高效轉化為動(dòng)能。團隊創(chuàng )新性提出一種新型靜電驅動(dòng)方案，研制出轉速低、發(fā)熱少、效率高的微型靜電電機，實(shí)現微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。 漆明凈介紹，靜電電機之所以能減少發(fā)熱，是因為靜電具有高電壓、低電流的特性，電流越小，發(fā)熱越少�！案齑┮路䲡r(shí)的靜電原理一致。衣服上靜電的電壓能達到上千伏甚至上萬(wàn)伏，但由于電荷少、電流小，產(chǎn)生的電功率小，對人體幾乎無(wú)影響�！彼f(shuō)，團隊專(zhuān)門(mén)研制出僅重1.13克的超輕質(zhì)高壓電能變換器，將太陽(yáng)能電池片產(chǎn)生的電壓從4.5伏左右提高至9000伏，打造出靜電系統。 “太陽(yáng)能微型無(wú)人機可實(shí)現長(cháng)航時(shí)飛行，未來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)后，有望在應急救援、狹窄空間檢測等場(chǎng)景中應用�！北焙侥茉磁c動(dòng)力工程學(xué)院教授閆曉軍說(shuō)。 |
