临近空间太阳能无人机结构技术
预算 双方协商
基本信息
地区: 北京市 市辖区 朝阳区
需求方: 中国**学会
行业领域
高端产业
需求描述
太阳能无人机是一种以太阳能作为唯一能量来源的电动无人飞行器,白天利用太阳电池收集能量,一部分直接用于推进和任务载荷,一部分贮存在储能电池内用于夜间维持飞行。其平均飞行高度 20km~30km 左右,能够在固定区域驻留,可弥补卫星需要重访周期的不足,属临近空间飞行器。并且具有绿色环保的特点,可实现“零排放”,理论上具有“无限航时”,是一种革命性的新型航空器。
太阳能无人机与航空平台和轨道平台配合使用特点,可以实现区域全方位、全时段的通讯、观测和地面信息感知,使其成为世界各国竞相发展的前沿平台,并且具有很强的学科带动性和技术集成性,社会经济效益极大。美国、欧盟已将太阳能无人机列为政府长期支持项目,并将其应用层次提升到战略层面。
太阳能无人机由于重量和能源的制约(一般情况,如重量 600kg 飞行器,翼展需要达到波音 747 的 60m 量级,结构和能源重量占全机重量约 80%),太阳能无人机成为多学科系统紧密耦合的复杂系统,需要各分系统达到最优适配,才能实现太阳能无人机飞得高、看的远、站得住、待得长的总体目标。结构作为保持高效气动外形、支撑大面积太阳能面板和承载电气、推进及任务载荷的关键部件之一,直接导致与平台总体、能源、推进、飞控等系统高度功能一体化,其分析、设计、生产和装配等技术成为太阳能无人机首要的关键技术。太阳能无人机结构特点可归结为低翼载、低重量和低动态的“三低”,以及大尺度、大柔性和大展弦比的“三大”特点。一般情况下,临近空间低速太阳能无人机翼载在 2-5kg/m2之间,展弦比大于 25,机翼受风载影响的变形大于 10%半翼展,结构质量面密度小于 2kg/m2,结构动态的基频小于 1Hz。这些特征与常规飞机有着显著不同,并且由于国外基础技术的封锁和国内没有技术沉淀,需要开创性的技术探索,尤其表现在结构分析技术、材料应用技术、结构设计方法、零部件制造和装配工艺等方面。
处理进度