最輕、最小飛行器“中國造”

2024 年7 月， 北京航空航天大學能源與動力工程學院的研究團隊成功自主研發出世界上迄今最輕、最小的太陽能動力微型飛行器CoulombFly。該飛行器的質量僅為4.21克，翼展20 厘米，可以在陽光下起飛和持續飛行。

強大的動力系統和超輕的電力系統

受到尺寸和質量的限制，微型飛行器一般都采用太陽能、聚合物鋰電池和氫燃料等作為動力。

一般來說，當飛行器質量小于10 克時，其飛行時間一f678dda04d0547212aea8f2387b4a3f1b67715820b4f3a3b7a24152a3824bdbb般不超過10 分鐘，這主要是因為傳統的微型飛行器大多采用電磁電機作為發動機的驅動部件。電磁電機在微型化之后，能量轉化效率會急劇下降，如果再使用微型化的太陽能電池板作為能量來源，它根本就無法飛起來。

而由北京航空航天大學能源與動力工程學院研究團隊研制的超輕微型飛行器CoulombFly，則采用了最新研制的靜電驅動推進系統和超輕千伏電力系統。

靜電驅動推進系統由靜電電機和螺旋槳組成。當高壓直流電作用于靜電電機時，其內部產生的高壓電場會驅動電機葉片旋轉，進而帶動螺旋槳轉動，驅動飛行器起飛升空。

這架微型飛行器的超輕千伏電力系統的質量僅為1.13克，由太陽能電池和高壓功率轉換器組成。高壓功率轉換器可以將4.5 伏的低壓直流電轉換成4 000～9 000 伏的高壓電，從而滿足靜電電機的工作需求。

實驗顯示，我國研制的這架微型飛行器在自然光條件下，能夠持續飛行1 小時而性能幾乎沒有衰減。

應用領域廣泛

有同學會問：這么輕、這么小的飛行器又有哪些用處呢？

從廣義上來說，微型飛行器可用于氣象監測、環境監測、海洋監測以及自然災害監測等，為環境保護和災害預警提供重要數據。在山林地帶、地震災區等復雜環境中，微型飛行器可以搜尋迷失人員或傷員，為搜救行動提供指引。

微型飛行器由于體積小，不易被發現，在未來戰場可以更好地執行敵情偵察與監視任務，還可以用于監測化學或生物武器的潛在威脅，為戰術決策提供支持。在通信設備受損或無法直接進行通信的情況下，微型飛行器還可以作為臨時的通信中繼站，確保指揮系統的正常運轉。

目前，微型飛行器CoulombFly 的搭載能力還不足，無法攜帶攝像頭、監聽器等設備。不過，隨著技術的不斷成熟，CoulombFly 將有望在更為狹小的空間執行拍照、探測和運輸等特種任務。

（責任編輯：陸艷）