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脑洞大开!这个飞行器跨越太平洋只要两小时!

发布时间:2017-07-25 14:56 来源:中青在线 作者:来点科学·邱晨辉、苏琬茜

    原标题:脑洞大开!这个飞行器跨越太平洋只要两小时,还能载人!

  一种比太空卫星更经济、比民航飞机和小型无人机的飞行时间更长,又能成为人类未来日常“坐骑”的一种新型飞行器,在7月20日由国防科工局系统工程一司主办、中国航天科工飞航技术研究院及中国宇航学会无人机专业委员会承办的“临近空间创新发展与开发应用高峰论坛”上,受到参会专家和媒体的关注。

  这是航天科工三院302所所长马洪忠在论坛报告中提到的“临近空间飞行器”。

  所谓临近空间,是指“空”与“天”的结合部,普遍定义为海拔20~100千米的空域。在这个空间,将有两种飞行器穿梭其中,临近空间低速飞行器和临近空间高速飞行器。前者主要有遥感观测、通信保障的功能,后者则主要有远程快速达到、天地往返运输的功能。

  先来看临近空间低速飞行器。马洪忠说,在临近空间低速飞行器研究中,有一个重要分支,是临近空间超长航时无人机,它可以在临近空间以亚声速连续飞行数天,甚至数月的新型平台,其作用可形象地比喻为在“亚太空”部署的“准卫星”。

  临近空间低速飞行器

  具体来看,临近空间超长航时无人机能够在空间构建局域网,一旦在海洋上发现海事事故需要紧急救援,能够速度实现4个小时到400公里的任务区域,对下面覆盖90公里的范围进行应急通讯的构建。

  他以汶川地震为例,当时,整个灾区里面缺乏有效的通讯手段,内外部无法沟通。遇到这种情况,如果应用临近空间无人机,便可以很快构建几十公里范围内的通讯网络,实现黄金救援的72个小时。

  “这种无人机的价值在‘千万’量级,而且使用维护便捷,相对比‘数亿’量级的遥感卫星,可大幅降低高精度遥感数据的成本。”马洪忠说。

  此外,这种飞行器还能执行台风跟踪探测、卫星载荷带飞等特种任务。

  当前我国对台风进行精细化预报的能力缺乏,而临近空间超长航时无人机具备飞至台风“风眼墙”上方的能力,可对台风进行下投式探测,实时获取台风垂直剖面的精细化数据,使台风24小时路径预报误差小于65公里,强度和风雨预报准确率提高5%~10%。

  让人欣喜的是,我国目前也意识到了临近空间超长航时无人机发展的重要性,比如,在国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》中,就提出“提升卫星平台和载荷能力以及临近空间持久信息保障能力”。

  报告提到,这些说法瞄准国民经济建设需要,研究制定了顶层的发展指导意见,对指导我国临近空间超长航时无人机健康快速发展,推动临近空间信息产业形成具有重要意义。

  以航天科工集团为例,该集团推出了“五朵云”商业航天工程,其中一个名为“飞云”的工程,就是要利用太阳能无人机带载空中局域网设备等通信载荷,对地进行通信覆盖,实现“周”级以上通信保障。马洪忠透露,该工程有望年内开展应用示范。

  至于高速飞行器,对普通民众来说可能更值得期待。比如,今天我们坐趟飞机跨大洋旅行最快也需要十几个小时,而一旦高速飞行器研制出来,两个小时左右就能跨越,比今天北京飞广东还要快上一个小时。

  临近空间高速飞行器

  当天论坛上,就有专家提到,对未来的人类来说,不仅仅跨大洋旅行是一件轻而易举的事情,上太空也将不会是什么难事。临近空间高速飞行器将为未来航天运输更会带来一个革命性的变化,即支撑形成新型的空天往返飞行器,由地面机场水平起降。

  当然,临近空间高速飞行器对燃料占比和轻量化的要求较高,还面临一系列技术挑战。一旦相关技术问题解决,临近空间高速飞行器将带动一系列如动力材料、空间环境等航空航天技术的发展,对很多相关产业的经济产生辐射作用。

  “目前临近空间领域已成为世界大国战略博弈和角逐的新兴战略空间。”马洪忠说。

  回到飞行器研制本身,目前更多地处于理论研究和工程试验阶段。按照他的说法,相关研制单位后续还将重点针对该类无人机涉及的能源、动力、气动、结构等核心关键技术开展持续攻关,尽早开展飞行验证。

  文字:邱晨辉、苏琬茜,图片来自航天科工三院302所。微信编辑:苏琬茜。转载请联系后台授权。

【责任编辑:产娟娟】
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