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太阳能助无人机成另类基地台,转换效率达 29% 又可抗强紫外线

2024-11-02 203

为了让无人机飞得更高更远,Alta Devices 已推出全新太阳能解决方案 Solar for HALE ,运用转换效率高达 29.1% 的单接面砷化镓太阳能板,让无人机可以长时间在平流层飞行,助通讯、监测等应用一臂之力。

无人机已成为颇具规模的产业,应用范围从消费性休闲用途,渐渐渗透至农业与国安等领域,而现在搭配太阳能板的高空长滞(High altitude long endurance,HALE)无人机更是被各产业看好,它们可以在平流层、海拔 20 公里处飞行,提供通讯、即时监测以及遥感探测等服务,成为另一种行动通讯基地台,具有成本低、传输延迟小、易配置回收优势,是个比传统卫星更灵活的“伪卫星”。

只不过要研发高空长滞太阳能无人机不容易,需要强大的太阳能板以及容量够大的电池,对此 Alta Devices 已推出新型太阳能方案,其适用于无人机与飞行器的单接面砷化镓太阳能板转换效率高达 29.1%,机械特性佳,也相当柔韧与耐用,除此之外该太阳能板也有特殊的封装技术,也不用担心高海拔的强烈紫外线、臭氧与热流环境。

(Source:Alta Devices)

Alta Devices 表示,该太阳能解决方案可面对任何震动与机械应力等飞行间会遇到的挑战,且由于太阳能无人机的配置复杂,他们也最大化太阳能电池的堆积因子(packing factor),致力减少失配因素并提高太阳能板的表面积。

该公司首席执行官 Jian Ding 表示,团队发现自家不少航太客户有这需求后,就研拟推出 HALE 太阳能解决方案,并希望可借此降低研发高空长滞无人机的复杂度。

目前各许多国家与企业都在研发高空长滞无人机技术,且已行之有年,虽然这些年来失败的例子不少,就好比美国太空总署(NASA)1999 年研发的太阳能无人机 Helios,虽然其可在 9.6 万呎高空盘旋飞行逾 24 小时、有望化身空中的网络发射站,但在 2003 年不敌夏威夷的狂风而坠毁;过去 Google 跟 Facebook 也试图跨入太阳能无人机领域,最终两者也相继取消相关计划。

但上述的例子并没有降低人们研究高空长滞无人机的斗志, NASA 最近已与软银、美国无人机制造商宇航环境(AeroVironment)打造 Hawk 30,希望可以将 5G 输送到世界各角落,其中 Hawk 30 具有 10 个电动马达,声称可以在超过海拔约 20 公里的高度飞行,目前还处在试飞阶段。

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(首图为 NASA 的太阳能无人机 Helios 原型,虽然看不出来但翼展长达 75 米,比波音 747 还要宽。来源:NASA [Public domain], via Wikimedia Commons)

2019-04-25 18:31:00

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