“彩虹”当空舞

●程 醉

“彩虹”超高空太阳能无人机小档案

翼展：45米

螺旋桨：8个

动力：太阳能

有效载荷：保密

航程：理论上“无限”

飞行高度：2万米以上

用途：中继通信、气象观测、灾害监控、空中预警

2017年5月，在中国西北某机场的跑道上，一架长相奇特的飞机正在滑行。它的机翼长达45米，外形好像一片十分狭长的树叶，两个翼尖奇怪地上翘。由于机翼太有特点，它看上去好像没有机身一样，其实机身就隐藏在这片“狭长的树叶”中间。这是啥飞机呀，咋长这种怪模样？

滑行之后，它平稳地飞离跑道，并且逐步攀升到距离地面2万米的临近空间。15小时之后，它又飞了回来，平稳地降落到地面。机场上的人立即欢呼起来，有一位戴眼镜的老大爷还激动得哭了……原来，它就是我国“彩虹”超高空太阳能无人机，这会儿它刚试飞成功！

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临近空间

学术概念，指距地面20～100千米的空域。其下面的空域我们通常称为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域是我们平常说的“太空”，是航天器的运行空间。

“彩虹”的来历

“彩虹”超高空太阳能无人机是由中国航天科技集团公司第十一研究院研制的，它是我国第一款太阳能临近空间飞行器。

太阳能无人机用的是航空科学发展的前沿技术。美国人早就开始了这方面的研究，还研制出“太阳神”“秃鹰”等太阳能无人机。英国人研制的“西风”太阳能无人机则可以在21 600米的高度连续飞行336小时。我国是世界上极少数的掌握临近空间太阳能无人机技术的国家之一。

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大展弦比

展弦比是指机翼长度的平方除以机翼面积，大展弦比说白了就是指“彩虹”的机翼特别长、特别窄。

天高任我飞

“彩虹”超高空太阳能无人机最大的特点就是长航时。长航时，就是说它在空中飞行的时间长。“彩虹”是依靠阳光来提供全机的能源，凭借电动螺旋桨来推进。因此，从理论上来说，“彩虹”的滞空时间是无限长的。当然，这只是说在理论上，它的零部件还是需要定期进行维护的。

再说了，不是谁都能够飞到2万米以上的临近空间的。这个高度，一般的飞机得使出吃奶的劲儿才能爬上去，即便是“彩虹”采用了大展弦比的机翼设计，也得慢慢地、一步一步地飞到这个高度。

飞到了临近空间，那只是万里长征迈出了第一步。临近空间的空气十分稀薄，3万米高空的空气密度仅相当于海平面的1/70。这对于一般使用燃料的飞机来说，发动机功率会显著下降，即便是加满油也飞不了多长时间。

“彩虹”依靠太阳能转换成电能带动螺旋桨飞行，因此，它不但环保，而且不用考虑空气是否稀薄的问题。在白天，它将多余的能量储存在蓄电池中，到了夜晚，它就通过蓄电池中储存的能量来继续飞行。

所以，未来“彩虹”逐步成熟之后，在临近空间能够飞几天、几个月甚至几年……

未来的“准卫星”

“彩虹”主要在临近空间活动，什么云雾、狂风、暴雨等影响飞行器飞行的各种近地气象条件几乎都对它没有影响。而且在这样的超高空，太阳光辐照已经接近外太空，非常适合最大限度地利用太阳能。

我国有很多沙漠、海岛、戈壁等人烟稀少的地区，这里的人们传递信息主要依靠通信卫星来中继。但是卫星的带宽有限，并且价格昂贵，很难推广普及。“彩虹”一旦投入使用，可携带通信中继设备在超高空长时间巡航，完全能够代替卫星来满足这里人们的通信需求。

茫茫东海之上，假设突然开来了一支居心叵测的外国航母舰队。虽然侦察卫星早就发现了它们，但是卫星太高了，只能看个大概，想得到更多情报怎么办？当然是派“彩虹”出动啊，就在航母舰队的上空陪着它们慢慢地飞。再利用携带的光学、红外、遥感等设备，先给它们定个准确的位，再不停地拍拍拍，任它们隐藏得多小心，所有的情报我们都能清楚地掌握……

“彩虹”超高空太阳能无人机工程涉及气动、结构、储能电池等多个技术领域，在工程的带动下，我国已经配套研发出高强度的轻质石墨烯新材料、新型太阳能电池、新型储能手段等技术和产品。未来，我国太阳能无人机还将向超高空、超长航时、大型化、实用化等方向继续发展，敬请期待！