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翼展高達35米,英國碳纖維密集型臨空無人機取得新進展

2023-07-24 來源:錢鑫博士 碳纖維及其復合材料技術 瀏覽數:643

翼展高達35米,英國碳纖維密集型臨空無人機取得新進展

   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(high altitude platform system,HAPS)無繞線航空系統(UAS)PHASA-35的平流層飛行試驗。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),到達平流層,然后成功著陸。
  
  
  
  PHAS-35由BAE Systems的子公司Prismatic有限公司設計,翼展35米,有效載荷15公斤,采用了一系列全球領先的技術,包括2019年簽訂合同的先進復合材料、Piran advanced composites為該系統的機身和其他飛行關鍵部件生產碳纖維復合材料組件——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(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行空間的區域,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,實現長達數月至數年的持續飛行。太陽能無人機是利用太陽光輻射能作為動力在高空連續飛行數周以上的無人駕駛飛行器,它利用光電池將太陽能轉化為電能,通過電動機驅動螺旋槳旋轉產生飛行動力。
  
  該系統無燃油消耗,無需加油等保障設備。因為航時超長,可以一次性完成一些持久性的任務。與衛星的周期性訪問相比,太陽能無人機可實現區域持久駐留,其執行監視任務的時間/空間分辨率更高,區域通信能力更強,且起降場地簡單,發射及運行成本更低。
  
  
  
  由于部署靈活、經濟性好等優勢,臨近空間太陽能無人機成為執行情報、偵察、監視和通信中繼等任務的理想空中平臺。可廣泛應用于軍民融合領域,包括重大自然災害預警、常態化海域監管、應急搶險救災、反恐維穩等公益事業領域,以及偏遠地區互聯網無線接入、移動通信、數字電視信號廣播等商業及產業類領域。
  
  翼展25米的Zephyr無人機收獲訂單
  
  在本公眾號前期文章《空客子公司在加勒比海地區部署全碳纖維臨近空間無人機》介紹了本月初空中客車公司HAPS技術業務的新名稱Aalto HAPS已與百慕大移動網絡運營商Paradise mobile簽署諒解備忘錄,將在該地區引入基于HAPS的解決方案。
  
  
  
  Aalto HAPS是空客公司的子公司,通過其Zephyr(西風)太陽能飛機為移動連接、平臺移動、地球觀測和政府應用提供服務。Zephyr無人機是一種固定翼、太陽能、凈零復合材料飛機,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、直接到設備的4G/5G服務,充當空中之塔,能夠補充地面網絡。
  
 
  
  根據雙方合作協議,Paradise mobile將在2024年推出商業服務時使用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為用戶提供服務。此外,HAPS解決方案可以在關鍵事件期間擴大覆蓋范圍,并且可以快速輕松地部署。
  
  Zephyr臨近空間無人機系統由空中客車公司與美國陸軍合作開發,無人機機身很窄,翼展為25米,由于采用了碳纖維復合材料機身,飛機重量僅為75kg。輕巧的結構使Zephyr 無人機能夠在70000英尺(21,340 米)的高空攜帶高達50磅(22.5kg)的有效載荷,包括光學、紅外、激光雷達和高光譜傳感器、雷達和合成孔徑雷達 (SAR),甚至預警系統。

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