中国微型太阳能飞机技术突破！世界最小最轻，可永久飞行

北京航空航天大学已经开发出一款世界上最小最轻的太阳能无人机CoulombFly，仅靠自然光就能持续飞行，未来将通过微型锂离子电池电池，或白天太阳能、晚上无线电能量来实现无限期的永久飞行，研究成果已发表在7月18日《自然》杂志上。

此前这一赛道的最好成绩，是哈佛大学的Robobee飞行器，但需要三倍太阳光的人工光源才能持续飞行，北航的无人机已真正实现只靠自然光飞行，具有极为广阔的应用前景。

具体来说，此前的无人机都使用电磁电机，越微型化就需要转速越快，会导致发热增高，能量转化率急剧下降，再加上大面积太阳能电池板的重量，最终会导致无法飞行，目前鲜有飞行时间能超过10分钟的太阳能微型无人机。

北航研究人员创造性地开发了一种静电电机，这种电机由两个嵌套环组成，内环是带有64个栅格的旋转转子，由覆盖铝箔的碳纤维板制成；外环有8对正负电极板，也用同样的材料制成。

由于产生静电需要极高的电压，研究人员通过简单的电路将电压提高到了6000V到9000V。

静电电机通过外环电刷给内环充电，不断产生和释放电荷，让板条互相吸引和排斥来产生扭矩，输出到转子上方直径20厘米的旋翼，使其高速旋转来产生升力，两个高功率密度的砷化镓薄膜太阳能电池板则放在下方，尺寸为4厘米×6厘米，质量0.48克，能量转换效率超过30%。

整个飞行器仅重4.21克，可以产生5.8克的升力，能够支持额外1.59克的有效载荷，未来可能提高到4克，如果改用四轴飞行器或固定翼，最多可以提高到30克，可以说大有可为。比如配置一个微型锂离子电池，实现昼夜24小时持续飞行。

在自然阳光下的实际测试中，CoulombFly可以在1秒内起飞，持续飞行1小时而不降低性能。

研究人员还在研发一款更小的无人机，尺寸为8毫米，重量为9毫克，和一个蚊子差不多大。

简直是不明觉厉啊，这可能是微型飞行器领域的重大技术突破，前景不可限量，比如长距离、长时间的空中侦察、管道内部监测、环境监测、灾害评估、农业监测、野生动物研究等。

甚至可以用于金星的大气层探测，因为金星大气层更浓密，阳光更强烈，微型无人机可以更轻，效率更高，载荷更大。

当然，CoulombFly目前还是裸机，也就是说没有控制系统，无法转向，只能随风漂流，还需更多打磨才能投入实际应用。