我們打造了一架大號無人機，而且是太陽能的！近日，由航空工業第一飛機設計研究院設計研發的“啟明星”太陽能無人機大尺寸（20m翼展）技術驗證機完成首飛，這是一飛院繼該機10m翼展技術驗證機完成長航時飛行驗證之后的又一突破。

“啟明星”太陽能無人機具有完全自主知識產權，其綜合性能達到國內先進水平，是航空工業在大型無人機研制領域部署研發的重要創新成果，填補了航空工業在大型太陽能無人機研制領域的研究空白。

啟明星太陽能無人機是航空工業第一飛機設計研究院設計研發的臨近空間高空長航時太陽能無人機。該機以太陽能輻射為能源來源，可在20000米處持續飛行數月，用于執行偵察監視、通信中繼、區域導航和一體化預警等任務，具有廣闊的發展應用前景。目前，該機已經完成大尺度（20m翼展）技術驗證機首飛，正按計劃推進系列化發展，將逐步成為國內外太陽能無人機領域的開拓者和領導者。

說到這里，也許還有部分不明真相的吃瓜群眾心中對于什么是太陽能無人機、太陽能無人機為何是高技術領域還是有著無數的疑問，別著急，在以下的文字中為大家解答。

什么是太陽能無人機？

太陽能無人機是以太陽輻射為能源，結合蓄電池，實現高空長航時飛行的飛行器。在白天，太陽輻射通過太陽能電池板轉換為電能，一部分用于飛行，一部分儲存在蓄電池中；在夜間，通過蓄電池釋放的電能繼續驅動飛機飛行，依次往復，就能實現不間斷的飛行。

太陽能無人機的工作原理是啥？

太陽能無人機白天通過機體表面鋪設的太陽能電池，將太陽能轉換為電能，維持動力系統、機載設備和任務系統正常工作，并對二次電池進行充電；夜間釋放二次電池中儲存的電能，維持系統正常運轉。

高空長航時太陽能無人機的優勢是什么？

怎么說呢？舉幾個例子吧！上千架太陽能無人機可實現對全球主要地區寬帶網絡無縫覆蓋。一架太陽能無人機覆蓋范圍相當于約200個地面基站。太陽能無人機的有效載荷可達起飛重量的20%，通信衛星不到0.5%。太陽能無人機獲得高分辨率照片的成本只有衛星的1/7。

那高空長航時太陽能無人機研發有多難呢？

別著急，容小編喝口水慢慢說!

太陽能無人機≠無人機+太陽能電池板

雖說，太陽能飛機用到的太陽能電池板原理上跟普通太陽能電池板一樣，但太陽能到驅動飛行，能量的利用率僅11%，這也就意味著，太陽能無人機的研發并非是簡單的“無人機”+“太陽能電池板”。

因為需要滿足更高的轉換效率、曲面鋪設、超輕密度、跨高低溫工況等特殊需求，太陽能無人機上的太陽能電池板需要滿足更高的性能指標，在設計、制造、維護等多方面需要攻克一系列的工程技術問題。包括，太陽能無人機攜帶的蓄電池也是如此，要能量密度更高、環境要求更高、可靠性要求更高，這同樣是需要科研人員進行大量的技術攻關。

太陽能無人機的總體設計還要解決：布局形式、太陽能電池板鋪設、蓄電池布置、電機和螺旋槳的推進效率、任務載荷以及如何減小飛行阻力，如何控制飛機安全平穩的飛行、航跡規劃等等方面一系列技術挑戰。也就是說，幾乎所有在常規飛機上使用到的設計技術與工程手段都需要進行大量的更新。即使對于一飛院這樣設計過起飛重量200噸級大飛機的大中型軍民用設計研究院，技術攻關過程也是充滿了艱辛與坎坷。技術團隊在突破了一個又一個技術難關的同時，完成了全尺寸太陽能無人機的全部設計工作。

在超輕結構設計方面，一飛院取得了重大突破，滿足了幾乎不可能實現的重量指標。比如超輕機翼結構，翼展20米，弦長1.1米，與機身、短艙、起落架都有重要連接接頭，但總重量僅18.9千克，一個成年人就可以輕松舉起一副20米的機翼。

馭光飛行 大尺寸、高裝載、長航時

“啟明星”太陽能無人機具有飛行高度高，滯空時間長等特點，理論上可連續留空數月乃至數年之久，具有部署靈活、使用便捷、可靠性高、經濟性好等特點，可作為大氣層內偽衛星使用，執行偵察監視、區域導航、通信中繼、一體化預警等任務，其軍民用途非常廣泛，可與軌道衛星、高空飛艇、常規動力飛機、地基雷達等構成更加完善的信息支援體系。

一飛院通過大尺寸（20m翼展）技術驗證機的研制和首飛，開展了大量的地面試驗和風洞試驗，設計制造了不同尺寸的縮比驗證機對設計及試驗結果進行了驗證，同時，進一步掌握了太陽能無人機設計、制造、試驗和飛行驗證關鍵技術，建立了科學完備的設計、計算和試驗方法，獲得大量的工程設計經驗和飛行數據，為后續大型太陽能無人機全尺寸研發奠定了堅實的基礎。

“啟明星”太陽能無人機具有完全自主知識產權，其綜合性能達到國內先進水平，是航空工業在大型無人機研制領域部署研發的重要創新成果，填補了航空工業在大型太陽能無人機研制領域的研究空白。后續，一飛院將以“啟明星”太陽能無人機為基礎，持續深化該領域的相關研究，向研發大尺度、高裝載和長航時的先進太陽能無人機方向大步邁進。