太陽能無人機是一種以光能作為主要能量來源的電動無人飛行器。白天,它依靠其上安裝的太陽電池進行光電轉換為動力系統、機載設備及任務裝載提供能為蓄電池的電能和高度勢能。夜晚,它再通過蓄電池的電能和滑翔持續飛行。太陽能無人機翼展超過40米,飛行高度為20000-30000米的臨近空間,航時可達數月甚至更長。因此這種飛行器可作為類“亞衛星”的空中信息化平臺,主要用于偵察監視和中繼通訊,是未來空基信息網絡的重要一環,應用前景廣闊。世界各國對太陽能無人機的研究均處于論證和研制階段,尚未有定型的此類型飛行器見諸報道。
對太陽能無人機的研究和探索,從理論上解決了低雷諾數流動和柔性飛行器飛行力學等問題,突破了氣動布局、輕質大尺度結構設計和飛行控制等技術,完成了太陽能無人驗證機的研制與飛行試驗。
地效飛行器
地效飛行器利用地面效應原理實現超低空穩定飛行,可利用地面效應實現增升減阻,可在10米以下高度全程高速飛行,同時可裝載較大重量載荷,飛行距離遠。
地效飛行器的主要問題是如何設計出一個可在極低高度地效區飛行的氣動外形,當飛行器貼近地/海面時,飛行器下表面同地/海面之間的空氣被壓縮,從而形成升力,這一機理帶來了同常規飛行器空氣動力學和飛行力學特性本質的不同。在自由空間飛行,飛行器力和力矩特性只同飛行姿態相關,同飛行高度無關。而在貼地/海面飛行時,力和力矩是飛行姿態和高度的函數,因此超低空地效區飛行的空氣動力和飛行力學特性的復雜程度遠遠高于在自由大氣中飛行。在數年的機理和理論研究的基礎上,通過采用多種新技術圓滿地解決了超低空自主飛行的難題,完成了飛行演示試驗,驗證了相關理論及技術的突破。