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[专题] 中国高空太阳能长航时飞机发展

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航天港文昌 发表于 2013-12-15 20:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 zhh894217 于 2015-3-27 17:24 编辑

直接借用这个帖子吧!---2015-03-25

中国高空太阳能长航时无人机发展现状!

本帖被以下淘专辑推荐:

zhh894217 发表于 2015-3-25 22:02 | 显示全部楼层
彩虹T系列新型太阳能无人飞行器首飞成功
来源: 中国航天报         日期:2015/03/25         字体:【大】【中】【小】

近日,由中国航天科技集团公司十一院研制的彩虹T系列新型太阳能无人飞行器首飞取得圆满成功。

本阶段飞行试验克服了复杂的气象条件,圆满完成各项指标验证,验证了系统的技术状态和性能,为后续开展中高空飞行试验提供了充分的飞行数据。

此次试验的成功将开启我国太阳能无人飞行器探索新篇章,在我国太阳能飞行器研制历程中具有重要意义。

该无人飞行器是一种以光能为能源的无人飞行器。白天,依靠其翼面上安装的太阳能电池进行光电转换,为动力系统、航空电子设备及任务载荷提供能量,同时将多余的能量储存在蓄电池中。夜晚,它能利用蓄电池存储的电能进行持续飞行。

与传统的以化学燃料为能源的飞机相比,彩虹T系列新型太阳能无人飞行器理论上拥有无限航时,将来可以在高空持续飞行数月以上,是名副其实的绿色环保超高性能飞行器。

该无人飞行器由于能够在高空进行长航时飞行而有着十分广阔的应用前景,是航空航天技术发展的一个崭新方向。同时,开展此类飞行器的技术研究将进一步带动总体、气动、结构、能源、推进和飞行控制等相关技术的发展,形成未来新技术应用的研发能力。

十一院进行太阳能无人飞行器的研究工作已有十余年,目前已成功突破了太阳能无人飞行器一体化总体、气动、结构、飞行控制等关键技术。本次首飞之前,研制团队已通过技术验证机的大量飞行试验,验证了系统设计和集成技术,掌握了剧烈垂直气流变化、大强度水平风等多种风场条件下的自主稳定飞行技术。(石一文)
http://www.spacechina.com/n25/n144/n206/n214/c877945/content.html
zhh894217 发表于 2015-3-27 16:51 | 显示全部楼层
国产太阳能飞机“墨子号”年底试飞
2015-03-27 13:40 中国上海 我要评论0
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图:国产太阳能飞机“墨子号”年底试飞。

在瑞士太阳能飞机即将从缅甸飞来中国之际,中国人打造的太阳能飞机也露出真容。3月26日,由民企牵头、高校院所参与研发的“墨子号”太阳能飞机通过方案评审。这架白身银甲的无人机翼展达13米、起飞重量仅35公斤,有望实现普通飞机做不到的24小时昼夜飞行。

目前世界上真正实现全天飞行的太阳能飞机只有两架,分别属于德国人和瑞士人,而美国人今年也将试飞。理论上,不烧燃油的太阳能飞机是永动机——只要气象条件允许,它在云层之上以较低速度巡航,日间边飞行边充电,只要8小时日照就能持续12小时夜航。这种飞行模式将使其在特定区域日以继夜留空,除承担抢险救灾、侦察通讯等传统航空任务之外,还能弥补卫星覆盖区域的不足。

此次自主研发的“墨子号”太阳能飞机,主要是依靠10平方米左右的机翼面积,覆上光伏电池组件,每平方米面积可提供约100瓦功率。它微动力、轻机身,不仅环保而且节能,在6000米高空的巡航速度只有每小时60公里,相当于地面车速。但这个飞行高度零下20多摄氏度的低温,对于电池薄板与高密度聚合物锂电池是一大挑战,目前由航天系统从事空间电源研究的811所负责研制。

据了解,“墨子号”研发团队主要是上海奥科赛飞机有限公司,合作方包括同济大学航力学院等。奥科赛从2008年制作首架人力飞机起步,现已研制出燃料电池飞机、水陆两栖飞机等机型,后者去年参加中国上海工博会夺得优秀工业设计金奖。按计划,“墨子号”首期研发目标是利用光能完成4小时以上飞行,采用自动驾驶形式;最终研发目标为持续留空飞行超过24小时,自动驾驶和单人驾驶相结合。项目负责人、奥科赛总经理毛一青透露,首架样机年底试飞。

至于与国外同类飞机的差距,毛一青回答出人意料,他认为国内在飞机硬件上毫无问题,关键是长航时飞行过程中的气象保障、航路计划等“软件”尚显不足,缺乏具有飞行与飞行管理经验的人才团队。“预计10年之内,中国太阳能飞机将与国际先进机型处于同一水平。”
http://www.cannews.com.cn/2015/0327/123113.shtml

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zhh894217 发表于 2015-5-22 23:13 | 显示全部楼层
[视频]【创新驱动】无人机:塑造“中国制造”新形象




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zhh894217 发表于 2015-8-19 21:40 | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2016-2-7 14:48 | 显示全部楼层
中航飞机研发中心
太阳能无人机取得阶段性成果

2016-02-05 16:02:37

本报讯(通讯员 吴玉国) 日前,中航飞机研发中心研制成功一副超轻高强碳纤维结构的太阳能无人机机翼典型样段,为中航飞机研发中心太阳能无人机的详细设计提供必要的技术积累。

机翼典型样段全长20米,但重量仅有几十千克,主要采用高强度碳纤维和蜂窝制造。其中,外段已完成了太阳能电池板的铺设,中央盒段将在实验室开展强度和刚度试验,并将最终完成结构和系统联调。

太阳能无人机是中航工业创新基金支持的研究项目,中航飞机研发中心为此组建了研发团队开展研发工作,从工艺成型和结构形式等多方面开展研究工作;经过机翼分段优化、翼梁结构优化、翼肋和机身结构拓扑优化以及概念设计、初步设计和详细初步设计等三轮打样建模工作,研发团队终于完成了机翼典型样段的设计、跟产和加工,成功迈出了中航飞机研发中心设计太阳能飞机的第一步。
http://www.cannews.com.cn/epaper ... /story/815359.shtml
klonoa1121 发表于 2016-7-26 12:33 | 显示全部楼层
http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mo ... =%CC%AB%D1%F4%C4%DC
国产太阳能飞机"墨子号"实现验证机无人试飞
klonoa1121 发表于 2016-7-26 12:37 | 显示全部楼层
http://www.cannews.com.cn/epaper/zghkb/2016/07/26/A03/story/1068820.shtml

创新魂   先锋行 阳光的召唤——记中航工业成都所太阳能无人机团队
本报通讯员 刘欢 彭文晶
2016-07-26 09:19:08
      经历了漫长和枯燥的地面充分试验,太阳能无人机终于达到了飞行条件。
      初夏的一天,天气晴好。经过一上午的准备,中航工业成都所太阳能无人机团队的成员们在中午时分开始了联合动力检查飞行,确认飞机状态良好。为不错过难得的日光,机场侧风稍小一点后,领队就下达了执行目标状态飞行指令。
一切就绪, 太阳能无人机经过一小段滑跑,轻盈地离地而起,短短几分钟到达平飞高度后,切换状态、迅速爬升、保持高度、完成巡航、平稳着陆……此次试飞验证过程和结果均达到了预期目标,为后续工作的开展奠定了坚实的基础。

因太阳而生

       太阳能飞行器是成都所开展研究的重要方向之一,2002年成都所就踏上了对太阳能无人机的研究之路。2014年,成都所由总体部牵头多个专业,组建了太阳能无人机团队,开始了新一轮太阳能无人机的飞行验证研究。
       要在太阳能飞行器这块新领域实现创新发展,除了脚踏实地,更需要创新的热情和冲劲。太阳能无人机团队主要由年轻人组成。这12名各专业的年轻人大多都是航模高手,他们对飞行的那份敏锐和超强的动手能力,对项目团队而言至关重要。因太阳而生,注定这是一支充满能量、满怀激情、勇往直前的团队。

继承,创新的基石

       太阳能无人机团队在总结早期经验教训的基础上,突出技术重点,兼顾相关技术的统一,着手开展方案研究和试飞验证。如此一来,工作目的性更强,不仅减少了不必要的风险,对太阳能无人机的要求也更高了。
        那段时间,每一名团队成员都成了“搜索引擎”,几乎查阅了所有有关太阳能无人机的文献,自己消化后再和团队开展讨论,做到对各方面的技术情况心中有数。为了更直观地了解国外太阳能飞机的情况,项目团队还在2015年组织了两次现场观摩活动,为开展后续设计提供了思路和技术支持。
“飞机不是从电脑、试验室里出来的,而是从设计师的脑子里出来的。对飞机整体具备良好的感性认识,有助于设计出更有针对性的飞机。”项目负责人殷文勇说。

自由,创新的沃土

       项目之初,太阳能无人机团队就在团队特质和运作机制的建立上煞费苦心,只因这两点,决定着这个项目怎么走,走多远。
      “自由主义”成为这支团队推崇的原则,重视发挥团队中每一个人的作用,并尽量减少事务性工作带来的精力损耗,给予团队成员最大限度的自由。
        首先,一群有梦想且敢于追求梦想的团队成员,对设计构建飞行器新方案有着浓烈甚至狂热的兴趣;第二,团队在技术上具备较高自主权,减少原有大体制的约束,与大体制融洽共存;第三,团队内部信息完全公开,所有人都能随时了解、掌握项目情况;第四,计划必须有,但不做计划的奴隶;第五,快速尝试,记录一切,包括失误;第六,踏实稳健,热情而不冒进,周到而不保守。

细致,创新的保障

       面对超高飞行高度、超长航时的挑战,团队成员从总体方案到设计计算,每一步都按照技术发展的客观性,不保守估计飞机和系统性能,也不盲目提高技术指标,在深入调研各方面系统的基础上,反复计算迭代后再确定技术方案。
       验证机就是要以最快的速度设计并制造,为此,项目团队加班加点开展设计,在科学分析研究的基础上,大胆进行技术和流程创新。他们一方面大胆借用航模和民用无人机技术的成熟方案,一方面加强减重设计,通过深入分析传统技术的冗余部分,提出了最优的减重方案。在样机制造过程中,项目团队坚持奉行“不放过最细节的地方;做最充分的试验、检测和准备;做好最坏的打算,凡事考虑万一,做好备份或应急处理准备”的“三最”标准,在办公室和制造厂之间来回奔波,力求更快更好地将设计理念落实到样机上。

合作,创新的力量

       太阳能无人机是科学交叉的结果,原有技术不能解决所有问题,需要与国内相关单位开展合作。太阳能无人机团队突破行业壁垒,果断引入传统航空工业外的研究单位,在对系统功能进行分解后,提出了相关系统或设备的具体设计要求。此外,项目团队还分头调研研究机构,让每个团队成员都充分与研究机构沟通,对需求和技术方案进行多轮迭代,将成品和系统方案做到极致。
       同时,项目团队还多次组织召开太阳能无人机技术发展情况研讨会,请来国内相关领域的优秀专家汇聚一堂,共同探讨其中的重难点问题,使得项目团队在各个领域都有得力帮手,合力推动项目的快速发展。
       在太阳的召唤下,成都所太阳能无人机项目团队已踏上征途,迎着阳光,阔步向前。
klonoa112 发表于 2016-12-27 13:53 | 显示全部楼层
http://www.cannews.com.cn/epaper/zghkb/2016/12/27/A03/story/1284909.shtml

严密的科研管理、强大的思想动员、有效的应对措施、严格的质量管控,再加上广大干部职工的全力拼搏,终于迎来了胜利的时刻,各条战线捷报频传:大运飞机交付部队、正式列装,“新舟”700、EA等在研型号完成初步设计,长航时太阳能无人机研制取得突破;多项预研报告、技术方案通过评审,数十项试验任务相继告捷,数十项随机产品通过通过验收、交付用户……2016年的日历尚未翻完,一飞院已经完成了年度任务,夺得了“决战决胜,冲刺全年总目标”战役的全面胜利。

对太阳能无人机有兴趣的不只一家
zhh894217 发表于 2017-2-8 13:08 | 显示全部楼层
国产太阳能无人机技术跻身世界前列
超高空 长航时 易保障

    新华社记者 董瑞丰  白国龙

    一架翼展40多米、表面布满太阳能电池板的螺旋桨飞机,静静地停在中国航天空气动力技术研究院的机库里。这架彩虹系列太阳能无人机已完成飞行试验,将于今年测试临近空间高度飞行。

    空气动力技术研究院无人机总工程师石文介绍,这是美国NASA系列后世界上最大的太阳能无人机,性能指标和技术能力为国际前三。凭借超高空、长航时、易保障这三大“法宝”,太阳能无人机未来有望承担起长时间空中预警、大面积空中侦察以及灾害监测、气象观测、通信中继等任务。

    飞得高,难点是气动布局无模板

    太阳能无人机通常采用大展弦比机翼,可升至20千米至30千米高度。这一空域大气稀薄,气象条件稳定,飞行因此可以更平稳、快速。

    展弦比是指机翼长度的平方除以机翼面积。现代大型飞机多采用大展弦比机翼,以减小能耗。同样一架太阳能飞机,飞行高度越高,所需功率就越大,对于光伏吸收和推进系统效率、机体结构与蓄电池组的轻质化等要求也就更高。

    石文说,太阳能无人机的气动布局和翼型,无法套用成熟的常规飞机模板,关键在于解决气动布局优化设计问题,以提高飞机的升阻比。

    他介绍,由于依靠太阳能提供的电力飞行,目前翼展60米量级的太阳能无人机提供的有效载荷能力大致在50千克量级。

    相比而言,完成环球飞行的瑞士“阳光动力2号”太阳能飞机由于需要搭载人员和相关设备,总载重约为100公斤,设计巡航高度范围在1.5千米至8.5千米,飞行受气象条件影响较大。

    飞得久,目标是数月可以不停飞

    太阳能无人机无燃油消耗,有望实现数月甚至更长时间的超长航时飞行。

    2009年,美国国防部预研局启动“秃鹰”计划,旨在研制一种可保持在18.3千米至27.4千米高度、携带450千克有效载荷、续航时间超过5年、可在99%的时间内保持在任务空域中的固定翼飞行器,为美军提供持久的情报、监视、侦察和通信中继能力。太阳能无人机成为其计划首选。

    “阳光动力2号”在2015年至2016年环球飞行期间,最多曾达到118小时不间断飞行。

    石文介绍,由于太阳能电池转化效率和储能电池能重比不足,推进能力有限,目前太阳能无人机高空飞行速度一般在150千米/小时至200千米/小时。

    他表示,高效高能量密度太阳能及储能能源系统是决定太阳能无人机性能水平的关键领域,因此需要大量关注新兴技术,包括超高效柔性薄膜太阳电池及轻质组阵技术、先进光电转换技术、高比能量储能电池技术等。

    易保障,前提是系统技术可靠性高

    太阳能无人机具有较高的运行效费比。其机载系统简单,对跑道长度要求不高,也无需加油等保障设备。由于航时超长,完成持久性任务无需频繁更替轮换。

    不过,石文告诉记者,太阳能无人机总体设计技术在国内外尚未形成成熟的设计体系,技术和工程设计上也有别于常规的固定翼无人机。

    比如,临近空间飞行环境对电机装置的性能要求兼备高效率、高功率密度、高可靠性、高稳定性,现有航空平台飞控系统的传感器、作动器也还无法满足超长航时飞行等要求,后续需要大量设计试验和实飞验证。

    但相比卫星,太阳能无人机具有成本低、部署灵活等优势。此外,可与高空巨型飞艇配合,以固定平台与机动平台的高低搭配形式,形成区域全覆盖的不间断态势感知、通信和中继网络。

    石文说,他带领的科研团队已初步探索出太阳能飞机的关键技术点,未来研究将向更高难度、更深层次挺进。

    (新华社北京2月7日电)
http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-02/08/content_361675.htm?div=-1
klonoa112 发表于 2017-4-3 12:02 | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2017-2-8 13:08
国产太阳能无人机技术跻身世界前列
超高空 长航时 易保障

http://www.guancha.cn/XiYaZhou/2017_04_02_401799_3.shtml


注意彩虹-3后面
Pepino 发表于 2017-4-6 19:48 | 显示全部楼层
klonoa112 发表于 2017-4-3 12:02
http://www.guancha.cn/XiYaZhou/2017_04_02_401799_3.shtml

就是彩虹T。
Pepino 发表于 2017-4-6 19:50 | 显示全部楼层
太阳能无人机至今也就比广告气球好一点。
zhh894217 发表于 2017-6-1 17:49 | 显示全部楼层

央视新闻
33分钟前 来自 微博 weibo.com
【[话筒]又是中国造!我国首款大型太阳能无人机成功完成20000米高空飞行】近日,我国自主研发的新型彩虹太阳能无人机圆满完成临近空间飞行试验。太阳能无人机具备超长航时特点,未来留空时间可长达数月至数年。此次试验成功,标志着我国已成为继美、英之后第三个掌握该技术的国家。转发祝贺![威武](央视记者王刚)




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3431 发表于 2017-6-1 18:04 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
话说这个外形能做成隐身的不?
红水兵 发表于 2017-6-2 19:54 | 显示全部楼层
3431 发表于 2017-6-1 18:04
话说这个外形能做成隐身的不?

航速这么低基本上就是自带隐身属性了。会被雷达直接当背景杂波滤掉。
klonoa112 发表于 2017-6-6 22:25 | 显示全部楼层
航天科工的飞云工程


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