北京航空航天大學科研團隊成功研制靠純自然光供能實現起飛和持續飛行的靜電飛行器，由一種新型靜電電機作為發動機核心，未來將大幅增加微型飛行器的飛行時長，拓展其應用范圍。相關成果近日在線發表于《自然》期刊上。
微型飛行器能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，但普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航能源與動力工程學院教授漆明凈和閆曉軍領銜的團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并成功試飛靜電飛行器。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，飛行器整機僅有巴掌大小，翼展20厘米，重量4.21克，比一張A4紙還輕。尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的10%和0.17%。
團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
在該成果之前，此領域的最高水平成果是哈佛大學2019年在《自然》發表的飛行器，但仍需采用人工光源才能實現持續飛行。而北航的此項成果僅依靠自然光即可實現持續飛行，可極大拓展此類飛行器的使用范圍，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
北京航空航天大學科研團隊成功研制靠純自然光供能實現起飛和持續飛行的靜電飛行器，由一種新型靜電電機作為發動機核心，未來將大幅增加微型飛行器的飛行時長，拓展其應用范圍。相關成果近日在線發表于《自然》期刊上。
微型飛行器能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，但普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航能源與動力工程學院教授漆明凈和閆曉軍領銜的團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并成功試飛靜電飛行器。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，飛行器整機僅有巴掌大小，翼展20厘米，重量4.21克，比一張A4紙還輕。尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的10%和0.17%。
團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
在該成果之前，此領域的最高水平成果是哈佛大學2019年在《自然》發表的飛行器，但仍需采用人工光源才能實現持續飛行。而北航的此項成果僅依靠自然光即可實現持續飛行，可極大拓展此類飛行器的使用范圍，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
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