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新型“彩虹”无人机向阳起飞 8台电机助力前行

来源:信息发布     作者:党群     发布时间:2017年06月16日     浏览次数:         

“40”、“20000”是故事的开始,结局是无限探索的未知

  40余米超长机翼,凌空20000米,这是我国近日成功研制的新型“彩虹”太阳能无人机展示给世界的全貌。高空中,这位“彩虹”家族的新成员,调皮的给自己来了张自拍,图片中,深空墨蓝色慢慢向大地暖色渐变,完美之极。

  40米,约是100个成年人肩并肩的总长;20000米,相当于将30个“上海中心”叠放的总高。这个硕大宝贝,续航数小时后平稳降落,标志着我国临近空间具备长航时特点的太阳能无人机试飞成功,标志着我国已成为继美、英之后第三个掌握该技术的国家,中国临近空间领域又添一位“飞行员”!

  安置在太阳能无人机最前端的8台无刷电机由中国电科21所高分电机团队历时3年自主攻关研制。电机装置接受太阳能电池供电,高效率稳定运转,发力带动整个无人机在临近空间领域不断攀升。此次试飞,太阳能无人机能实现腾空直上20000米,核心拉力就来自这8台电机。

  所谓临近空间领域,是指高于普通航空器飞行高度、低于轨道飞行器运行高度之间的特定区域,一般指距地面20-100km的空域。21所高分电机团队作为西北试飞基地的常客,曾为该空域多种飞行器完成协作配套任务,已具备丰富的外场工作研究经验。

  新型“彩虹”实现它是实现情报、侦察、监视和通信中继等功能的“超长待机”空中平台,军民两用,可谓是天生我才、一身绝技。它不仅能够用于执行重大自然灾害预警、常态化海域监管、应急抢险救灾、反恐维稳等任务,还可以为偏远地区互联网无线接入、移动通信、数字电视信号广播等商业及产业类领域提供服务。

科研是永不停歇的事业,时刻为梦想而战

  21所高分电机团队主要由十几名来自五湖四海,具有不同知识背景和丰富科研经验的青年科技英才组成。团队成员从高效率电机电磁设计、大电流高效率驱动器设计、高效率驱动算法等方面入手,经过多轮设计迭代,在设计初期就使电机系统效率达到91%以上。为了实现新型“彩虹”太阳能无人机飞得高、飞得久、飞得稳的飞行特征,满足无人机克服阻力、重力从地面爬升到20000米的宽工况长航时要求,他们在前期的电机设计基础上对技术细节进行循序改进,最终使电机装置满足高效率、高功率密度、高可靠性等技术指标,带给无人机系统强大的拉力和动力。攻关时期,团队成员长时间驻扎西北试飞基地,早已适应了寒冷干燥的气候条件和巨大的昼夜温差,从试飞基地回来时,听到最多的都是“你怎么又晒黑了!”

  为进一步提升模拟仿真测试效率,该技术团队在青浦所区研制搭建了一台低温低气压环境加载试验装置,该装置是目前国内唯一能够精准模拟平流层环境的测试装置,依托这一实验装置,能够实现精准的模拟验证,这为未来开展平流层用电机设备的性能测试和环境适应性测试提供了坚实的技术保障。在他们的协作努力下,我国平流层环境用高性能电机装置经过五年攻关,技术成熟度由二级提高到六级,这支队伍先后荣获多项省部级以上科学技术进步奖,取得多项技术专利。

  未来,“彩虹”无人机仍将不断挑战更高的飞行目标,对电机装置也会提出更加严苛的技术要求,21所高分电机团队深知责任重大,容不得半点松懈。实现梦想的道路上,21所青年科技英才们心系祖国国防安全,在漫长岁月里甘愿做一枚并不耀眼的“金属配件”,每当“它”吸收能量转动身躯,“它”带给祖国的将是一股不容小觑的强劲力量。

赵璨 王洪武  供稿