中国太阳能无人机可飞数年 未来“准卫星”雏形

本报记者 刘 扬

由中国航天科技集团公司十一院研制的新型“彩虹”太阳能无人机，近日在中国西北某地圆满完成临近空间飞行试验。这是我国首次成功研制的大型长航时临近空间太阳能无人机，飞机的尺寸和重量仅次于美国，核心关键技术和设备全部实现国产化，标志着我国已成为继美英之后第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家。到底这一具有“准卫星特征”、有能力留空数月甚至数年的黑科技无人机有多牛，它未来具有哪些应用前景？针对这些问题，《环球时报》记者14日专访了“彩虹”系列无人机总师石文。

“2万米具有很高的技术意义”

目前，官方对外发布的新型“彩虹”太阳能无人机的数据只有：翼展达到45米、飞行高度2万米、在空时间超过15小时。从这几个数据可以看出中国这款太阳能无人机的哪些性能呢？《环球时报》记者曾在研制方的厂房内近距离看到过试飞前的“彩虹”太阳能无人机，当时记者就被它巨大的翼展所震撼。45米是个什么概念，波音737客机的翼展大概在不到30米。据“彩虹”系列无人机总师石文介绍，新型“彩虹”太阳能无人机采用太阳能作为动力源，初步具备2万米高度飞行能力，任务区域广阔，是未来“准卫星”的雏形。

石文表示，新型“彩虹”太阳能无人机这次完成临近空间飞行试验的技术意义非常大。无人机很少有能飞到2万米高度的，太阳能飞机飞到2万米的更是少之又少。目前只有英美的几款太阳能无人机做到过。英国的“西风”太阳能飞机本身自重就很小，翼载小于2公斤。而“彩虹”太阳能飞机的翼载能力和美国的相关型号都比较大，这么重的飞机想要飞上天就需要各系统的效率都非常高。石文进一步解释称，太阳能飞机是多系统技术极限的组合与优化，因为太阳能的能量非常低，地面每平方米只有1千瓦左右，到了2万米高空，也就是每平方米1.28千瓦，太阳能飞机机翼上所铺设的太阳能电池每平方米能够提供的能量又比这个低得多，这么低的能量就要求飞机尽量轻量化，减小阻力，降低系统损耗，这样才能真正实现很高的效率和超强的飞行能力。

美国公司在代号为“秃鹰”的计划中开发出一种太阳能飞机，它计划在空中连续飞行5年。英国的“西风”太阳能飞机可以不间断飞行半个月。那中国的太阳能飞机未来的在空时间大概是一个什么量级呢？石文介绍说，新型“彩虹”太阳能无人机未来将具备超长航时特点，留空时间可长达数月至数年，“美国做到了的我们将继续追赶，美国没做到的，未来我们将进行超越”。

设想下头顶上随时都“挂”着“准卫星”

对于太阳能无人机的用途，石文表示，它具有部署灵活、经济性好等优势，可广泛应用于军民融合领域，包括重大自然灾害预警、常态化海域监管、应急抢险救灾、反恐维稳等公益事业领域，以及偏远地区互联网无线接入、移动通信、数字电视信号广播等商业及产业类领域。具体来讲，在人迹罕至的地区，比如赤道附近的海岛、丛林地带和沙漠地带，“彩虹”太阳能无人机挂在天上，可以提供WiFi热点以及4G、5G通信服务，费效比将可能远高于卫星或常规动力无人机。

像汶川地震那样的突发自然灾害，是否有可能在受灾地区上空快速部署太阳能无人机呢？石文表示，遇到这样的突发情况，派出普通长航时无人机紧急起飞快速飞到受灾地区，至多留空一天左右就需要返航，而这种太阳能飞机的用法则完全不同：设想一下，未来中国的每个县市都部署几架这类无人机，它们就挂在1-2万米的高空，一飞就是几月甚至几年，平时可以进行对地、对海观测，比如观测农作物生长、交通拥堵情况、安全维稳等。一旦有突发情况，太阳能无人机可以以100公里的时速迅速抵达相关空域，或者这类飞机本身就长时间挂在相关空域内。

石文表示，如果将几架太阳能无人机部署在相关海域上空，那几个小时之内就可以进行数据重访，甚至可以实现全天候不间断监测。不仅成本比卫星低很多，而且数据重访率也要高很多，这就意味着无论是对地面、海洋的数据观测，效率都将大幅提升，再将无人机与互联网、大数据、人工智能结合，太阳能无人机就将成为持久观测的利器。

对于太阳能无人机对地观测的分辨率，石文表示，商用卫星在几百公里的高度都可以实现0.5米的分辨率，那太阳能无人机距离地面只有20公里，只是卫星轨道高度的几十分之一，亚米级或厘米级的分辨率并不难实现。

“彩虹”太阳能无人机有望出口

 在谈到“彩虹”太阳能无人机的成本时，石文向《环球时报》记者表示，目前飞机成本不方便透露，随着大批量的生产，成本一定会大幅降低。未来这种飞机的单价不一定会很便宜，但从任务实施的效果来看，使用成本可能会很低，不仅燃料可以节省大量成本，而且相比常规无人机机队购置和维护成本也将大幅降低。对于未来试飞计划，石文表示，就是瞄准一次飞行数月甚至几年，充分发挥高空超长航时的特点。

石文强调，“彩虹”太阳能飞机的试飞，目前是一个技术进步，未来将是巨大的产业化机遇。太阳能飞机绝不仅仅是造几架飞机，而是将在每个行业内都形成针对各自需求的应用与服务。如果中国的每个县市上空都挂着几架这样的飞机，可以设想一下可能产生多大的经济效益与社会效益。

石文还向《环球时报》记者透露，未来这款无人机完全有可能出口到“一带一路”的国家和地区去。据他介绍，目前已经有不少感兴趣的外国客户向他们了解太阳能无人机的情况，“目前太阳能无人机还处于技术爬坡阶段，再过一段时间才能形成可用的产品，这还依赖于各方面的技术进步”。▲