1917年英国人研制成功了世界上第一架无人机,自此拉开了全球无人机发展和创新的序幕。美国太阳能飞机研制起步较早,1980年便将太阳能飞机项目列入国家计划,并相继研制“探路者”“太阳神”等太阳能飞机。作为当今太阳能飞机发展的领先国家,2007年英国“微风”无人机在空中飞行时间达到54小时,飞行高度超过1.5万米。
石文介绍,国内太阳能无人机研制起步较晚,上世纪80年代部分航空院校开始跟踪国外太阳能飞行器设计技术发展。近10余年,国内院校和研究机构开始比较深入地研究太阳能飞行器相关技术。
任何科研进步都不是一帆风顺的。在2013—2014年间,彩虹太阳能无人机研制也曾遇到巨大挑战:飞机在低空强紊流飞行时经常“上蹿下跳、左摇右晃”。为了解决这个问题,研制团队艰难攻关,在理论和工程层面,历时一年多,解决了无人机在复杂气象条件下精确控制的问题,不但让飞机飞了起来,还飞得稳、飞得高。
太阳能飞机作为全世界竞相研发的飞行器,各国之所以愿意投入巨资和人才资源,除了其拥有广阔的应用前景之外,还在于作为前沿科技产品,其技术和产业集成带动能力相当强大。
根据发展规划,彩虹太阳能无人机未来将具备“准卫星”的特征,作为空中平台,提供持久的数据中继和4G/5G通信,部分替代通信卫星功能,实现区域全覆盖的不间断态势感知、中继通信服务。比如,可以建设空中移动WiFi基站,为偏远地区提供便捷廉价的移动通信和互联网接入服务。石文说,彩虹太阳能无人机还可广泛应用于军民融合领域,包括重大自然灾害预警、常态化海域监管、应急抢险救灾、反恐维稳等公益事业领域。
“依托彩虹太阳能无人机等项目的带动,并配套研发高强度轻质石墨烯新材料、新型太阳能电池、新型储能手段等技术和产品,有助于进一步推动中国航空产业的发展。”石文说,未来我国太阳能无人机还将向超高空、超长航时、大型化、实用化方向发展,前景值得期待。