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翼展高達(dá)35米,英國碳纖維密集型臨空無人機(jī)取得新進(jìn)展

2023-07-24 來源:錢鑫博士 碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù) 瀏覽數(shù):645

翼展高達(dá)35米,英國碳纖維密集型臨空無人機(jī)取得新進(jìn)展

   近日,英國工程師成功地完成了英國BAE Systems公司高空平臺系統(tǒng)(high altitude platform system,HAPS)無繞線航空系統(tǒng)(UAS)PHASA-35的平流層飛行試驗(yàn)。在不到24小時的時間里,PHSA-35飛行高度飆升至66000多英尺(約合20100余米),到達(dá)平流層,然后成功著陸。
  
  
  
  PHAS-35由BAE Systems的子公司Prismatic有限公司設(shè)計(jì),翼展35米,有效載荷15公斤,采用了一系列全球領(lǐng)先的技術(shù),包括2019年簽訂合同的先進(jìn)復(fù)合材料、Piran advanced composites為該系統(tǒng)的機(jī)身和其他飛行關(guān)鍵部件生產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料組件——能源管理、太陽能電池和光伏陣列,可以在白天提供能量,這些能量儲存在可充電電池中以保持夜間照明。
  
  何為臨近空間無人機(jī)(飛行器)?
  
  臨近空間是指高于普通航空器飛行高度,而低于軌道飛行器運(yùn)行空間的區(qū)域,一般指距地面20-100km的空域。在臨近空間,太陽輻射接近外太空,受氣象條件影響小,在此空域飛行,太陽能飛行器能最大限度利用太陽能,具備超長航時的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)長達(dá)數(shù)月至數(shù)年的持續(xù)飛行。太陽能無人機(jī)是利用太陽光輻射能作為動力在高空連續(xù)飛行數(shù)周以上的無人駕駛飛行器,它利用光電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,通過電動機(jī)驅(qū)動螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生飛行動力。
  
  該系統(tǒng)無燃油消耗,無需加油等保障設(shè)備。因?yàn)楹綍r超長,可以一次性完成一些持久性的任務(wù)。與衛(wèi)星的周期性訪問相比,太陽能無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域持久駐留,其執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)的時間/空間分辨率更高,區(qū)域通信能力更強(qiáng),且起降場地簡單,發(fā)射及運(yùn)行成本更低。
  
  
  
  由于部署靈活、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢,臨近空間太陽能無人機(jī)成為執(zhí)行情報(bào)、偵察、監(jiān)視和通信中繼等任務(wù)的理想空中平臺。可廣泛應(yīng)用于軍民融合領(lǐng)域,包括重大自然災(zāi)害預(yù)警、常態(tài)化海域監(jiān)管、應(yīng)急搶險救災(zāi)、反恐維穩(wěn)等公益事業(yè)領(lǐng)域,以及偏遠(yuǎn)地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)無線接入、移動通信、數(shù)字電視信號廣播等商業(yè)及產(chǎn)業(yè)類領(lǐng)域。
  
  翼展25米的Zephyr無人機(jī)收獲訂單
  
  在本公眾號前期文章《空客子公司在加勒比海地區(qū)部署全碳纖維臨近空間無人機(jī)》介紹了本月初空中客車公司HAPS技術(shù)業(yè)務(wù)的新名稱Aalto HAPS已與百慕大移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商Paradise mobile簽署諒解備忘錄,將在該地區(qū)引入基于HAPS的解決方案。
  
  
  
  Aalto HAPS是空客公司的子公司,通過其Zephyr(西風(fēng))太陽能飛機(jī)為移動連接、平臺移動、地球觀測和政府應(yīng)用提供服務(wù)。Zephyr無人機(jī)是一種固定翼、太陽能、凈零復(fù)合材料飛機(jī),旨在通過永恒的飛行重新征服平流層。無論白天還是晚上,Zephyr都能夠提供低延遲、直接到設(shè)備的4G/5G服務(wù),充當(dāng)空中之塔,能夠補(bǔ)充地面網(wǎng)絡(luò)。
  
 
  
  根據(jù)雙方合作協(xié)議,Paradise mobile將在2024年推出商業(yè)服務(wù)時使用Aalto的臨空飛行平臺,使其能夠在HAPS可以提供的廣闊覆蓋范圍內(nèi)為用戶提供服務(wù)。此外,HAPS解決方案可以在關(guān)鍵事件期間擴(kuò)大覆蓋范圍,并且可以快速輕松地部署。
  
  Zephyr臨近空間無人機(jī)系統(tǒng)由空中客車公司與美國陸軍合作開發(fā),無人機(jī)機(jī)身很窄,翼展為25米,由于采用了碳纖維復(fù)合材料機(jī)身,飛機(jī)重量僅為75kg。輕巧的結(jié)構(gòu)使Zephyr 無人機(jī)能夠在70000英尺(21,340 米)的高空攜帶高達(dá)50磅(22.5kg)的有效載荷,包括光學(xué)、紅外、激光雷達(dá)和高光譜傳感器、雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá) (SAR),甚至預(yù)警系統(tǒng)。

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