記者4日從中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)有限公司獲悉,,由該公司第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院研制的臨近空間長(zhǎng)航時(shí)大型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)——“啟明星50”,,于3日在陜西榆林首飛成功。
3日17時(shí)50分,,“啟明星50”大型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)起飛,,空中飛行26分鐘,,于18時(shí)16分平穩(wěn)著陸,各系統(tǒng)運(yùn)行正常,,首飛圓滿(mǎn)成功,。
“啟明星50”大型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)技術(shù)負(fù)責(zé)人朱勝利介紹,“啟明星50”機(jī)翼展為50米量級(jí),,采用模塊化雙機(jī)身布局,,6臺(tái)分布式電機(jī)螺旋槳提供動(dòng)力,以鋪貼在機(jī)翼上表面的太陽(yáng)能電池板為唯一能量來(lái)源,,設(shè)計(jì)最高飛行高度可達(dá)2萬(wàn)米以上,,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)跨晝夜飛行,是一款能夠在高空連續(xù)飛行的“偽衛(wèi)美國(guó)密歇根大學(xué)研究人員在《光學(xué)》期刊發(fā)表論文稱(chēng),,他們使用被稱(chēng)為極化子的獨(dú)特準(zhǔn)粒子開(kāi)發(fā)了一種新型高效光電探測(cè)器,,其靈感來(lái)自植物用來(lái)將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量的光合復(fù)合物。該設(shè)備將光能的遠(yuǎn)程傳輸與電流的遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換相結(jié)合,,有可能大大提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率,。
在許多植物中發(fā)現(xiàn)的光合復(fù)合物由一個(gè)大的光吸收區(qū)域組成,該區(qū)域?qū)⒎肿蛹ぐl(fā)態(tài)能量傳遞到反應(yīng)中心,,在那里能量轉(zhuǎn)化為電荷,。極化子將分子激發(fā)態(tài)與光子結(jié)合在一起,賦予它類(lèi)光和類(lèi)物質(zhì)的特性,,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離能量傳輸和轉(zhuǎn)換,。這種新型光電探測(cè)器是首次展示基于極化子的實(shí)用光電設(shè)備之一。
為了創(chuàng)建基于極化子的光電探測(cè)器,,研究人員必須設(shè)計(jì)允許極化子在有機(jī)半導(dǎo)體薄膜中長(zhǎng)距離傳播的結(jié)構(gòu),。此外,,他們必須將一個(gè)簡(jiǎn)單的有機(jī)檢測(cè)器集成到傳播區(qū)域中,以產(chǎn)生有效的極化子到電荷的轉(zhuǎn)換,。
研究人員使用特殊的傅里葉平面顯微鏡來(lái)觀察極化子傳播,,以分析他們的新設(shè)備。結(jié)果表明,,新的光電探測(cè)器在將光轉(zhuǎn)換為電流方面比硅光電二極管更有效,。它還可從大約0.01平方毫米的區(qū)域收集光,并在0.1毫米的“超長(zhǎng)”距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)光到電流的轉(zhuǎn)換——這個(gè)距離比光合復(fù)合物的能量傳遞距離大3個(gè)數(shù)量級(jí),。
到目前為止,,觀察的大多數(shù)極化子為封閉腔中的靜止準(zhǔn)粒子,頂部和底部都有高反射鏡,。這項(xiàng)新研究揭示了極化子如何在單個(gè)鏡子的開(kāi)放結(jié)構(gòu)中傳播,,新設(shè)備還允許首次測(cè)量入射光子轉(zhuǎn)換為極化子的效率。星”,。
由于能源來(lái)自太陽(yáng)能,,既高效、清潔,、綠色,、環(huán)保,又能長(zhǎng)時(shí)間留空飛行,,“啟明星50”用途廣泛,。“可執(zhí)行高空偵察,、森林火情監(jiān)測(cè),、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、地理測(cè)繪,、通信中繼等任務(wù),。”朱勝利說(shuō),。
國(guó)際太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的發(fā)展至今經(jīng)歷了4個(gè)主要階段,,目前正在努力朝著第5個(gè)階段——全面應(yīng)用階段發(fā)展,即機(jī)體,、能源系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng),、任務(wù)系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)很長(zhǎng)的使用壽命,,太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)將擁有長(zhǎng)達(dá)數(shù)月乃至數(shù)年的留空能力。
據(jù)航空工業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,,“啟明星50”是航空工業(yè)研制的首款超大展弦比高空低速無(wú)人機(jī),,首次采用雙機(jī)身布局的大型無(wú)人機(jī),,第一款以太陽(yáng)能為唯一動(dòng)力能源的全電大型無(wú)人機(jī)平臺(tái),是航空工業(yè)科技創(chuàng)新的重要成果,。
該負(fù)責(zé)人表示,,“啟明星50”的首飛成功,為航空工業(yè)大型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)發(fā)展和型號(hào)立項(xiàng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),,將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)新能源領(lǐng)域,、復(fù)合材料領(lǐng)域、飛行控制領(lǐng)域等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展,,提升我國(guó)向臨近空間及遠(yuǎn)洋遠(yuǎn)海執(zhí)行任務(wù)的能力,。