福州郊外的瑯岐島上，中國首架太陽能飛機“墨子號”完成了它的處女飛，實現(xiàn)我國太陽能驅(qū)動航空器領域零的突破。


該機翼展達14米，覆有12平方米的太陽能電池板，帶有4臺螺旋槳發(fā)動機;而其起飛重量僅45千克，比不少成年女性追求的體重還輕。從起飛、平飛到降落，“墨子號”按程序自動完成兩次閉環(huán)飛行，這一驗證結(jié)果超出了來自上海的自主研發(fā)團隊預期。此次首飛完全利用光能轉(zhuǎn)換電能驅(qū)動，在飛行中持續(xù)蓄能，其留空時間可達6到8小時，設計飛行高度為8000米，航速為每小時75公里，相當于在城市高架路最高車速之內(nèi)。


在民航華東地區(qū)管理局支持下，這架國內(nèi)尚無先例的固定翼無人機，找到了福建沿海小島放飛自己的夢想。12月9日，在等待5天之后，天氣條件基本符合試飛要求。島上的民航備用機場上，氣溫20攝氏度，風速每秒5.5米，相當于每小時20公里左右的中等風速。“墨?號”在90度側(cè)風情況下順利起飛，并完成預定起降航線的試飛科目。團隊負責人毛一青今天向解放日報·上觀新聞記者表示，從風速風向看，這并不是最佳起降條件，飛機水平尾翼上的小部分覆膜甚至被吹起，但這并未影響飛行穩(wěn)性;從動力能源看，冬季過后的太陽角度和輻照，也將更有利于提升飛機的光效能——不過，現(xiàn)階段能取得這一結(jié)果，已令他們非常滿意。



在日出之時，這支近20人的團隊就開始忙活。在起飛準備階段，項目組測試了光能轉(zhuǎn)換充電、多發(fā)動機總成情況、機體能源和動機總成實時狀態(tài)監(jiān)測、自動飛行駕駛儀功能、多頻段數(shù)據(jù)通訊鏈路等科目。此期間，飛機也在地面歷經(jīng)了3小時左右的光照充電，其太陽能光電轉(zhuǎn)換效率達19%左右。毛一青透露，從太陽能電池到發(fā)動機，再到基于碳纖維的全復合材料，“墨子號”國產(chǎn)化率達80%。

據(jù)了解，首飛機型由上海奧科賽飛機有限公司主導，立項和研發(fā)得到上海市科委、航天專業(yè)空間電源研究所(811所)、同濟大學航空航天與力學學院及我國多家航空電院、材料等公司協(xié)同配合，在產(chǎn)學研合作中我國航空界著名專家、民航華東地區(qū)管理局等在方案確定、工藝改進、試飛協(xié)調(diào)方面也提供了支持。由于采用全自動飛行模式，飛機實時產(chǎn)生十多種各型飛行數(shù)據(jù)，都需要精準迅捷地采集分析。毛一青表示，在國產(chǎn)太陽能飛機的航空電子系統(tǒng)中，比如數(shù)據(jù)處理芯片等，目前還采用國外元器件，下一步將進一步驗證其數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定可靠性。


解放日報·上觀新聞記者獲悉，墨子號太陽能飛機在未來一兩年間的目標是實現(xiàn)商用，現(xiàn)有主要方向為“空中基站接力”與“大氣垂直監(jiān)測”。在距地面1500米的云層之上，太陽能飛機可以平穩(wěn)而不間斷地利用光能留空，加載多種應用裝備。目前該機有效載重為7千克，除工作艙外，還可在機翼上外掛載荷。項目組計劃在隨后的試驗科目中，對留空時間、移動數(shù)據(jù)中繼通訊的無人區(qū)覆蓋，以及各高度層的空氣采集分析等進行試驗。據(jù)透露，這一項目已與國內(nèi)通訊基礎設備供應商、地方政府氣象環(huán)保部門等達成合作意向。此外，它在災難事故等應急通訊保障領域也有用武之地。

在國際上，“陽光動力二號”載人機型實現(xiàn)了環(huán)球飛行，太陽能飛機因其驅(qū)動能源的綠色永續(xù)，正成為各國飛行器領域重要發(fā)展方向，隨著光電轉(zhuǎn)換效率和新材料突破，日趨成熟化的太陽能飛行平臺將有?闊應用市場。