我国“启明星50”临近空间大型太阳能无人机首飞圆满成功

时评/三杉 图/来自网络

临近空间指距地面高度20千米到100千米之间的空域，处在传统航天空间和航空空间之间。

近日，据媒体报道：由航空工业一飞院研制的“启明星50”临近空间大型太阳能无人机9月3日首飞成功。

当日17时50分，“启明星50”大型太阳能无人机在陕西榆林起飞，在空中飞行26分钟后，于18时16分平稳着陆，顺利完成首飞任务，飞机状态良好，各系统运行正常，首飞取得圆满成功！

临近空间是指距地面20~100千米的空域，由于其重要的开发应用价值而在国际上引起广泛关注。

特别是在通信保障、情报收集、电子压制、预警、民用等方面极具发展潜力。

据了解，“启明星50”大型太阳能无人机是航空工业研制的首款超大展弦比高空低速无人机，首次采用双机身布局的大型无人机，第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机平台。

该机是一款能够在高空连续飞行的“伪卫星”，其利用高效、清洁、绿色、环保的太阳能，可长时间留空飞行，执行高空侦察、森林火情监测、大气环境监测、地理测绘、通信中继等任务。

据资料显示：超长航时太阳能无人机以其高效节能、原理上可实现无限巡航的特点受到广泛关注，而其独特的设计指标与任务特性也对各项关键技术提出了较高要求。

多设计要素的高度耦合意味着不同于常规飞行器的总体设计方法。

低密度、低速度的飞行条件使其具有明显的低雷诺数气动特性，柔性超大展弦比机翼带来了复杂的气动弹性问题；

低翼载荷特性与较大的风场扰动增加了控制难度，极端的飞行环境与苛刻的任务指标对能源、动力系统带来了新挑战；

飞行性能对能源系统的高度依赖开辟了飞行轨迹优化的研究方向。

早在2017年，由中国航天科技集团研制的太阳能无人机，就开展了高空飞行验证，在临近空间高度成功试飞。

有媒体称，这标志着我国成为继美、英之后第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家。

据有关专家介绍，临近空间“上可入天、制天；下可制空、制地”，在遥感、通信、气象探测等领域具有巨大应用价值和独特战略地位，已成为各强国争相开发的新兴战略空间。

不过，该区域空气稀薄，并存在低温、辐照、臭氧等严苛环境条件，常规飞行器无法在此飞行。

好在其风场条件稳定和缓，为飞行器长时间驻留提供了可能。

因此，临近空间超长航时无人机如同活跃在“第三极”里的精灵，成为各国大力发展的新型装备。

“临近空间超长航时无人机能补充现有技术手段能力的不足，有效带动相关领域应用产业升级。

专家介绍，在遥感应用方面，卫星受作用距离限制，所提供数据的空间分辨率还不能完全满足应用需求，且存在重返周期长、运行轨道固定等问题；

航空遥感手段受限较多，机场使用影响、飞行空域与民航航线冲突等都限制了航空遥感的应用。

以临近空间无人机为平台开展相关业务，与遥感卫星相比距离遥感成像目标更近，能实现分米级或更高分辨率的图像信息获取，且使用机动灵活，不受轨道限制；

与航空遥感相比飞行高度远高于民航航线，且飞行航时长，无需频繁起降，应用受限很小。

临近空间无人机可集成通信中继设备，持续执行任务数天，并发挥飞行高度优势，覆盖百公里以上半径范围的地面、海面用户，为其提供通信信号接入服务。

临近空间无人机可直接飞抵台风眼上方，伴随台风飞行，在沿途收集台风眼内部气象数据，提升台风预报精度。

此次“启明星50”临近空间大型太阳能无人机首飞成功，为航空工业大型太阳能无人机发展和型号立项奠定了坚实基础，将进一步推动我国新能源领域、复合材料领域、飞行控制领域等关键技术发展，提升我国向临近空间及远洋远海执行任务的能力。

航空工业将以此为契机，面向市场、面向需求，抓紧机遇，乘势而上，加快推进科技创新，加大创新研发投入，全面加速大型太阳能无人机的研制工作，持续引领行业自主创新发展，其意义是很重大的！