设法延长无人机留空时间

　　设法延长无人机留空时间

　　■郭杰峰 李泽平　　

南非“秃鹫”无人机。资料图片

南非“秃鹫”无人机。资料图片

　　在世界范围内，当前留空时间最长的无人机是欧洲空客公司研制的Zephyr-8无人机。借助太阳能电池板，该无人机获得了源源不断的飞行动力，创下不间断飞行64天的纪录。

　　如何让无人机飞得更高更远、留空时间更长，是各国无人机研制者始终在关注和不断寻求突破的课题。这是因为，很多时候，无人机续航能力如何，直接影响到其“武力值”。

　　那么，如何让无人机做到长时间飞行?简而言之，方法有四：一是从动力来源入手，寻求更高效的能源;二是使用新型轻量化材料，减轻无人机重量;三是优化无人机结构，向气动外形和能耗等方面挖潜;四是向外部借力，实现留空无人机能量的及时补给。

　　蓄电池是当前不少无人机使用的动力来源。在这方面，一些国家努力提高电池容量和能量密度，借此延长无人机飞行时间。液氢燃料也是选项之一，它属于高能量密度燃料，目前已有无人机在使用，如美国的“全球观察者”和“鬼怪眼”无人机等。太阳能取之不竭、用之不尽，如今也正在成为一些国家延长无人机留空时间的热门能源。

　　使用轻量化材料是帮助无人机减重的途径之一。在其他条件相同的情况下，无人机重量减轻，就可降低能耗，延长续航时间。目前，各国常用的轻量化材料主要包括碳纤维复合材料、超轻铝合金、镁合金、工程塑料等。其中碳纤维复合材料具有高强度、高刚度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于各型无人机上。比如，以色列的“先锋”、美国的“鹰眼”、英国的“不死鸟”、南非的“秃鹫”无人机等，均使用了复合材料。

　　良好的气动布局有助于无人机实现高效飞行，从而降低能耗、延长续航时间。因此，有针对性地改进和完善气动设计是无人机增加留空时间的一个途径。当然，优化无人机结构还包括对发动机等进行升级，从而实现节能增效。

　　随着科技的发展，向外部借力实现留空无人机飞行能量的及时补给已成为可能。如俄罗斯研发的一种无人机系统，具备在飞行中充电的功能。这种可充电式无人机电能快要耗尽时，会向地面控制站发送充电请求信号。接到信号后，供电无人机起飞抵近可充电式无人机，借助所形成的电磁场实现对后者的非接触充电。

　　目前，一些国家还在探索用激光波束为无人机充电的方式。无人机上装有高效的光伏电池，一旦电量即将耗尽，地面就可用精心“调制”的激光波束照射电波板，达到无人机边留空边充电的目的。此类技术已经得到验证，但目前该技术只能做到在较短距离为无人机充电。

　　总的来看，延长无人机留空时间的途径很多，但当前真正能大幅增加无人机留空时间且能用于实战的方法不多。不过，随着科技的发展和现实需求的增加，这些方法正在加快走向实用，并且不断有新的方法涌现，也许在不远的将来，就能为无人机发展提供持久的能量支撑。