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空客子公司在加勒比海地區部署全碳纖維臨近空間無人機

2023-07-11 來源:碳纖維及其復合材料技術 瀏覽數:1563

  根據最新國外資訊顯示,本月初空中客車公司高空平臺系統(high altitude platform system,HAPS)技術業務的新名稱Aalto HAP

   根據最新國外資訊顯示,本月初空中客車公司高空平臺系統(high altitude platform system,HAPS)技術業務的新名稱Aalto HAPS(英國范堡羅)已與百慕大移動網絡運營商Paradise mobile簽署諒解備忘錄,將在該地區引入基于HAPS的解決方案。
  
  
  
  Aalto HAPS是空客公司的子公司,通過其Zephyr(西風)太陽能飛機為移動連接、平臺移動、地球觀測和政府應用提供服務。Zephyr無人機是一種固定翼、太陽能、凈零復合材料飛機,旨在通過永恒的飛行重新征服平流層。無論白天還是晚上,Zephyr都能夠提供低延遲、直接到設備的4G/5G服務,充當空中之塔,能夠補充地面網絡。
  
  
  
  根據雙方合作協議,Paradise mobile將在2024年推出商業服務時使用Aalto的臨空飛行平臺,使其能夠在HAPS可以提供的廣闊覆蓋范圍內為用戶提供服務。此外,HAPS解決方案可以在關鍵事件期間擴大覆蓋范圍,并且可以快速輕松地部署。
  
  關于Zephyr太陽能飛機
  
  Zephyr是一種高空無人機系統( unmanned aircraft system,UAS)飛行器,由空中客車公司與美國陸軍合作開發,是一種太陽能驅動的HAPS解決方案,據報道,除了從平流層交付的持久高分辨率成像和實時視頻外,它還將提供低延遲、直接到設備的5G連接服務。
  
  作為一款臨近空間無人機系統,它可以在距地面20-100km的空域利用太陽光輻射能作為動力在高空連續飛行數周以上,它利用光電池將太陽能轉化為電能,通過電動機驅動螺旋槳旋轉產生飛行動力。如果不考慮部件壽命,這種飛行器理論上可以實現“永久飛行”,具備“準衛星”特征,也被稱為“大氣層衛星”,可代替低軌道衛星的部分功能。
  
 
  
  Zephyr無人機機身很窄,翼展卻高達82英尺(25米),由于采用了碳纖維復合材料機身,飛機重量僅為165磅(75kg)。輕巧的結構使Zephyr 無人機能夠在70000英尺(21,340 米)的高空攜帶高達50磅(22.5kg)的有效載荷,包括光學、紅外、激光雷達和高光譜傳感器、雷達和合成孔徑雷達 (SAR),甚至預警系統。
  
  基于輕質化、高剛度等特性需求,臨近空間無人機系統中必須采用具有高剛度、高強度特性的高模高強碳纖維復合材料;2021年9月,由寧波材料所碳纖維團隊承擔的“高模高強碳纖維(CNI QM55級)國產化關鍵技術研發及在臨近空間無人機中央翼主梁中的應用”項目通過成果鑒定,針對臨近空間無人機用高模高強碳纖維國產化迫切需求,成功完成了國產高模高強碳纖維穩定制備、復合材料性能優化提升、大型結構件成型加工及飛行驗證(延伸閱讀),從而為國內臨近空間無人機發展提供了國產化材料解決方案。
  
  Zephyr 無人機還用于觀察12×18英里(20×30 公里)的地面區域,這將使陸軍能夠利用它進行安全監視。這些能力,加上 Zephyr 獨特的耐力使其非常適合海上安全或邊境監視等行動,它可以連續監視給定位置長達數周。
  
  
  
  無人駕駛的空中客車 Zephyr 正在飛行
  
  此外,Zephyr無人機也可以用作通信中繼平臺。其連接服務將為地面和基于衛星的連接解決方案提供可行的替代方案,從而首次在廣闊的地域和經濟的情況下實現低延遲和直接到設備的連接。
  
  
  
  Zephyr臨近空間太陽能無人機研發歷程:
  
  2003年,Zephyr臨近空間太陽能無人機概念提出。
  
  2005年,翼展達12米的兩架原型Zephyrs飛行至最高海拔27,000英尺,飛行時間為4.5小時和6小時。
  
  2010年Zephyr原型無人機翼展提高到18米,于2010年7月9日開始進行飛行試驗,并在21,561米的高空停留14晚(336小時22分鐘)。
  
  2018年7月,Zephyr S HAPS無人機翼展達到25米,而飛行時間更是增加到25天。
  
  2021年9月,Zephyr S HAPS無人機完成長航時飛行,在平流層飛行時間超過36天。
  
  2022年7月,Zephyr S HAPS無人機長航時飛行時間達到42天。
  
 
  
  綜上可知,從無人機概念提出到目前能夠實現42天長航時飛行,空客公司整整經過了20年時間;2022年10月,空客研發的碳纖維復合材料密集型太陽能無人機終于收獲意向合同,與沙特阿拉伯電信供應商、Mawarid Media&Communications Group(MMCG)旗下的Salam(前身為ICT)簽署了戰略合作伙伴關系,以推進專用網絡、物聯網(IoT)應用、災害管理解決方案和其他連接來自平流層的高空地球觀測服務,為沙特阿拉伯王國服務。

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