僅重4.21克！我國(guó)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出太陽(yáng)能動(dòng)力微型無(wú)人機(jī)

據(jù)北京航空航天大學(xué)微信公眾號(hào)18日消息，北京航空航天大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)利用自主開(kāi)發(fā)的新型靜電電機(jī)，成功研制出僅重4.21克的太陽(yáng)能動(dòng)力微型無(wú)人機(jī)，實(shí)現(xiàn)純自然光供能下的持續(xù)飛行。相關(guān)成果7月18日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

據(jù)介紹，飛行器翼展20cm，重4.21g，由一種新型靜電電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)核心，實(shí)現(xiàn)了在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。該項(xiàng)研究成果由北航科研團(tuán)隊(duì)完全自主研發(fā)，未來(lái)將大幅增加微型飛行器的飛行時(shí)長(zhǎng)，拓展其應(yīng)用范圍。

微型飛行器得益于小體積、輕質(zhì)量、高機(jī)動(dòng)等特點(diǎn)，能夠在狹小空間執(zhí)行拍照、探測(cè)和運(yùn)輸?shù)忍胤N任務(wù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用前景。然而此類(lèi)飛行器普遍存在飛行時(shí)間短的痛點(diǎn)問(wèn)題，尤其當(dāng)重量小于10克時(shí)，其飛行時(shí)間一般不超過(guò)10分鐘。究其原因，目前微型飛行器一般采用傳統(tǒng)的電磁電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，電磁電機(jī)在微型化后轉(zhuǎn)速高、發(fā)熱大，能量轉(zhuǎn)化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機(jī)效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽(yáng)光作為能量來(lái)源，受限于太陽(yáng)能電池的面積，很難滿足飛行需求。

北航團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出一種新型靜電驅(qū)動(dòng)方案，研制出轉(zhuǎn)速低、發(fā)熱少、效率高的微型靜電電機(jī)，實(shí)現(xiàn)微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。太陽(yáng)能微型無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)飛行，未來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)后，有望在應(yīng)急救援、狹窄空間檢測(cè)等場(chǎng)景中應(yīng)用。