微型太阳能驱动无人机仅4.21克
日前,国际学术期刊《自然》发表了我国科研团队的最新研究成果——用太阳能供电的超轻无人机。
仅有4.21克重量的微型太阳能驱动无人机,比一张A4纸还要轻!其重量还包括了动力源、发动机和螺旋桨等所有零部件的重量。它可以在自然光强度的照射下实现发电、驱动、垂直飞行等动作,电机运转驱动靠的是身边最常见的“静电”。
“关键是动力系统。”北航能源与动力工程学院教授漆明净说,首要考虑让动力系统减少热量损耗,使太阳能电池片产生的电能高效转化为动能。团队创新性提出一种新型静电驱动方案,研制出转速低、发热少、效率高的微型静电电机,实现微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。
漆明净介绍,静电电机之所以能减少发热,是因为静电具有高电压、低电流的特性,电流越小,发热越少。“跟冬天穿衣服时的静电原理一致。衣服上静电的电压能达到上千伏甚至上万伏,但由于电荷少、电流小,产生的电功率小,对人体几乎无影响。”他说,团队专门研制出仅重1.13克的超轻质高压电能变换器,将太阳能电池片产生的电压从4.5伏左右提高至9000伏,打造出静电系统。
“太阳能微型无人机可实现长航时飞行,未来进一步开发后,有望在应急救援、狭窄空间检测等场景中应用。”北航能源与动力工程学院教授闫晓军说。
据央视网
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