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去年7月26日，著名冒險(xiǎn)世家皮卡德家族本代“當(dāng)家”貝特朗·皮卡爾，駕駛大型太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2號”完成了環(huán)球飛行的壯舉，想來許多人到現(xiàn)在還記得。
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貝特朗此舉，無疑對正當(dāng)紅的新能源、無人機(jī)話題起到了推波助瀾的效果。許多人由此發(fā)問——我們的太陽人無人機(jī)在哪兒？
回答是：已經(jīng)完成了第一階段的試飛任務(wù)，正準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)階測試！
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前天（2017年2月8日）多家媒體放出消息，早于2015年就開始進(jìn)行飛行測試的國產(chǎn)大型太陽能飛行器“彩虹”，正式宣布完成了第一階段的所有項(xiàng)目。并就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題做出了相應(yīng)改進(jìn)。在此之后，項(xiàng)目將轉(zhuǎn)向第二階段拓展任務(wù)——測試其在臨近空間內(nèi)飛行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證在該高度下攜帶不同重量和類型載荷時(shí)的飛行能力。
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飛行在云層上的“陽光動(dòng)力2號”。這是目前唯一的載人太陽能動(dòng)力飛機(jī)
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問題：“太陽能飛機(jī)”是什么？
回答：顧名思義，就是以太陽射出的電磁輻射為動(dòng)力源的飛行器
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簡而言之就是是飛機(jī)依靠安裝在其上的太陽能電池板轉(zhuǎn)化光能，驅(qū)動(dòng)機(jī)載電動(dòng)機(jī)飛行。
其優(yōu)點(diǎn)在于只要有足夠強(qiáng)度的光照，機(jī)載光伏電池就能源源不斷地產(chǎn)生電能。支持發(fā)動(dòng)機(jī)不斷工作維持飛行狀態(tài)。
根據(jù)新華社2月8日報(bào)道，“彩虹”太陽能無人機(jī)翼展超過40米，表面布滿太陽能電池板。由于該型無人機(jī)搭載儲能系統(tǒng)，可在設(shè)備的理論工作壽命內(nèi)實(shí)現(xiàn)幾乎永不落地的持續(xù)飛行。
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迎著晨曦準(zhǔn)備起飛的“彩虹”無人機(jī)
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問題：太陽能飛機(jī)是何時(shí)出現(xiàn)的，其意義何在？
回答：NASA在上世紀(jì)末開始的相關(guān)項(xiàng)目是一切的源頭
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負(fù)責(zé)“彩虹”項(xiàng)目的空氣動(dòng)力技術(shù)研究院無人機(jī)總工程師石文介紹，“彩虹”是繼美國NASA研制的“開創(chuàng)者”無人機(jī)（包括Pathfinder、Pathfinder-Plus、Centurion和Helios等四類）系列后，目前世界上進(jìn)入工程化運(yùn)用階段的最大型太陽能無人機(jī)。其尺寸、性能指標(biāo)和技術(shù)水準(zhǔn)等，均已躋身國際前三行列。
由于自身架構(gòu)和現(xiàn)有儲能電池、光伏設(shè)備性能的極限，采用太陽能動(dòng)力的無人機(jī)必須采用大展弦比機(jī)翼輕量化設(shè)計(jì)，以便盡可能減小翼載荷。這也使其可以僅憑很小的動(dòng)力，慢慢爬升至20000-30000米的“臨近空間”。在該空域內(nèi)，大氣層較海平面稀薄的多，因此不存在對流層內(nèi)復(fù)雜的氣象條件?？杀Ｕ巷w行器長期穩(wěn)定巡航。
此外，由于遙遠(yuǎn)處于云層之上，臨近空間長期“晴空萬里”，這也有利于機(jī)載光伏電池盡可能在白晝期間汲取能量。
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在臨近空間高度，藍(lán)色的天幕已經(jīng)褪去，天空會呈現(xiàn)紫色。此外，大地的弧線也可以用肉眼辨別
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石文總工程師表示，由于太陽能無人機(jī)的特殊性，導(dǎo)致其氣動(dòng)布局和翼型大異于常規(guī)飛行器，無法套用成熟的常規(guī)飛機(jī)模板。所以設(shè)計(jì)中遇到的一切問題，都需要自行摸索。通過反復(fù)嘗試進(jìn)行不斷優(yōu)化。此外，此類飛行器對重量和翼展的嚴(yán)苛要求，對各類高強(qiáng)度復(fù)合材料與高轉(zhuǎn)換率的先進(jìn)光伏電池均有特殊要求。
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本世紀(jì)初，NASA開發(fā)的大型臨近高空無人機(jī)。但該項(xiàng)目后來因故沒有繼續(xù)發(fā)展下去
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憑借超高空、長航時(shí)、易保障這三大“法寶”，太陽能無人機(jī)未來有望承擔(dān)起長時(shí)間空中預(yù)警、大面積空中偵察以及災(zāi)害監(jiān)測、氣象觀測、通信中繼等任務(wù)。其最大飛行高度以及新一代太陽能無人機(jī)可突破夜間飛行限制等特性，使其初步具備了替代部分近地軌道航天器執(zhí)行任務(wù)的能力。由于其執(zhí)行任務(wù)只需要從機(jī)場起飛即可，不需要發(fā)射入軌，并能在必要時(shí)降落維護(hù)與升級的特性。顧其使用成本更低和任務(wù)彈性遠(yuǎn)勝過地球人造衛(wèi)星。
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問題：太陽能超高空無人機(jī)的主要難點(diǎn)是什么？
回答：在光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的有限能量，與超高空飛行所需要?jiǎng)恿χg找平衡是最困難的。其中牽涉到一系列的問題。
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目前，受蓄電池組、電動(dòng)機(jī)和光伏電池組件等構(gòu)成的這堆“死重”拖累，太陽能無人機(jī)雖大，但載荷能力卻非常有限。以迄今最大尺寸的，翼展達(dá)到60米級的超大型太陽能無人機(jī)Helios為例，其所能提供的有效載荷能力也僅50千克。貝特朗·皮卡爾駕駛的“陽光動(dòng)力2號”，由于需要載人飛行，雖具有100千克以上的載荷能力，但也導(dǎo)致了其無法實(shí)現(xiàn)真正的長時(shí)間不著陸飛行?！安屎纭币碚?0余米，其最大載荷數(shù)據(jù)應(yīng)在20-30千克之間。
提高臨近空間用途太陽能無人機(jī)性能的手段無非有二：或者是進(jìn)一步降低整機(jī)質(zhì)量；或者是繼續(xù)提高現(xiàn)有的電動(dòng)引擎、儲能設(shè)備和光伏電池的效率，減重增效。
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問題：作為國內(nèi)領(lǐng)先的光伏電池提供商，中民來對國產(chǎn)太陽能飛機(jī)有何建議？
回答：建議采用中民來先進(jìn)的N型雙面單晶電池板產(chǎn)品來進(jìn)行改進(jìn)
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在此，中民來電力認(rèn)為，“彩虹”完全可以采用N型雙面單晶高效電池板，來替換機(jī)翼上敷設(shè)的單面光伏電池板。中民來目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的N型雙面單晶電池有別于傳統(tǒng)光伏電池，可雙面發(fā)電，理論上可省區(qū)一半機(jī)載電池板。所以，“彩虹”完全可以通過更換機(jī)翼光伏電池板的簡單改進(jìn)，來大幅度提高無人機(jī)的載荷能力。根據(jù)中民來方面專家估算，此舉如果可行，則有望讓“彩虹”的載荷能力翻倍！
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中民來目前的“拳頭產(chǎn)品”，N型單晶雙面板，正面背面均可發(fā)電
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太陽能動(dòng)力飛機(jī)，是一項(xiàng)頗具潛力的大工程。其改進(jìn)和升級，需要全盤考慮。上述只是中民來作為行業(yè)內(nèi)有一定資歷企業(yè)的一點(diǎn)小小的建議。對此，關(guān)注中國光伏產(chǎn)業(yè)的您怎么看呢？
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