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空客子公司在加勒比海地区部署全碳纤维临近空间无人机

2023-07-11 来源:碳纤维及其复合材料技术 浏览数:724

  根据最新国外资讯显示,本月初空中客车公司高空平台系统(high altitude platform system,HAPS)技术业务的新名称Aalto HAP

   根据最新国外资讯显示,本月初空中客车公司高空平台系统(high altitude platform system,HAPS)技术业务的新名称Aalto HAPS(英国范堡罗)已与百慕大移动网络运营商Paradise mobile签署谅解备忘录,将在该地区引入基于HAPS的解决方案。
  
  
  
  Aalto HAPS是空客公司的子公司,通过其Zephyr(西风)太阳能飞机为移动连接、平台移动、地球观测和政府应用提供服务。Zephyr无人机是一种固定翼、太阳能、净零复合材料飞机,旨在通过永恒的飞行重新征服平流层。无论白天还是晚上,Zephyr都能够提供低延迟、直接到设备的4G/5G服务,充当空中之塔,能够补充地面网络。
  
  
  
  根据双方合作协议,Paradise mobile将在2024年推出商业服务时使用Aalto的临空飞行平台,使其能够在HAPS可以提供的广阔覆盖范围内为用户提供服务。此外,HAPS解决方案可以在关键事件期间扩大覆盖范围,并且可以快速轻松地部署。
  
  关于Zephyr太阳能飞机
  
  Zephyr是一种高空无人机系统( unmanned aircraft system,UAS)飞行器,由空中客车公司与美国陆军合作开发,是一种太阳能驱动的HAPS解决方案,据报道,除了从平流层交付的持久高分辨率成像和实时视频外,它还将提供低延迟、直接到设备的5G连接服务。
  
  作为一款临近空间无人机系统,它可以在距地面20-100km的空域利用太阳光辐射能作为动力在高空连续飞行数周以上,它利用光电池将太阳能转化为电能,通过电动机驱动螺旋桨旋转产生飞行动力。如果不考虑部件寿命,这种飞行器理论上可以实现“永久飞行”,具备“准卫星”特征,也被称为“大气层卫星”,可代替低轨道卫星的部分功能。
  
 
  
  Zephyr无人机机身很窄,翼展却高达82英尺(25米),由于采用了碳纤维复合材料机身,飞机重量仅为165磅(75kg)。轻巧的结构使Zephyr 无人机能够在70000英尺(21,340 米)的高空携带高达50磅(22.5kg)的有效载荷,包括光学、红外、激光雷达和高光谱传感器、雷达和合成孔径雷达 (SAR),甚至预警系统。
  
  基于轻质化、高刚度等特性需求,临近空间无人机系统中必须采用具有高刚度、高强度特性的高模高强碳纤维复合材料;2021年9月,由宁波材料所碳纤维团队承担的“高模高强碳纤维(CNI QM55级)国产化关键技术研发及在临近空间无人机中央翼主梁中的应用”项目通过成果鉴定,针对临近空间无人机用高模高强碳纤维国产化迫切需求,成功完成了国产高模高强碳纤维稳定制备、复合材料性能优化提升、大型结构件成型加工及飞行验证(延伸阅读),从而为国内临近空间无人机发展提供了国产化材料解决方案。
  
  Zephyr 无人机还用于观察12×18英里(20×30 公里)的地面区域,这将使陆军能够利用它进行安全监视。这些能力,加上 Zephyr 独特的耐力使其非常适合海上安全或边境监视等行动,它可以连续监视给定位置长达数周。
  
  
  
  无人驾驶的空中客车 Zephyr 正在飞行
  
  此外,Zephyr无人机也可以用作通信中继平台。其连接服务将为地面和基于卫星的连接解决方案提供可行的替代方案,从而首次在广阔的地域和经济的情况下实现低延迟和直接到设备的连接。
  
  
  
  Zephyr临近空间太阳能无人机研发历程:
  
  2003年,Zephyr临近空间太阳能无人机概念提出。
  
  2005年,翼展达12米的两架原型Zephyrs飞行至最高海拔27,000英尺,飞行时间为4.5小时和6小时。
  
  2010年Zephyr原型无人机翼展提高到18米,于2010年7月9日开始进行飞行试验,并在21,561米的高空停留14晚(336小时22分钟)。
  
  2018年7月,Zephyr S HAPS无人机翼展达到25米,而飞行时间更是增加到25天。
  
  2021年9月,Zephyr S HAPS无人机完成长航时飞行,在平流层飞行时间超过36天。
  
  2022年7月,Zephyr S HAPS无人机长航时飞行时间达到42天。
  
 
  
  综上可知,从无人机概念提出到目前能够实现42天长航时飞行,空客公司整整经过了20年时间;2022年10月,空客研发的碳纤维复合材料密集型太阳能无人机终于收获意向合同,与沙特阿拉伯电信供应商、Mawarid Media&Communications Group(MMCG)旗下的Salam(前身为ICT)签署了战略合作伙伴关系,以推进专用网络、物联网(IoT)应用、灾害管理解决方案和其他连接来自平流层的高空地球观测服务,为沙特阿拉伯王国服务。

【延伸阅读】

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