目前世界上最小的太陽能飛行器僅重4.21克,這種昆蟲大小的飛行器可借助太陽能實(shí)現(xiàn)超長時(shí)間滯空飛行。能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),全靠它攜帶的不同尋常的靜電馬達(dá)和能產(chǎn)生極高電壓的微型太陽能電池板。
微型飛行器是解決一系列通信、搜救問題的理想工具,但是通常受到電池續(xù)航能力的限制。隨著太陽能飛行器的小型化,太陽能電池板會縮小,從而減少可用的能量,電動馬達(dá)的效率也會降低。為了避免這種遞減循環(huán),北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種簡單的電路,可以將太陽能電池板產(chǎn)生的電壓放大到4000~9000伏特,且沒有使用像電動汽車、四旋翼飛行器和各種機(jī)器人那樣的電磁馬達(dá),而是利用靜電推進(jìn)系統(tǒng)為一個10厘米長的轉(zhuǎn)子提供動力。這種電機(jī)的工作原理是通過環(huán)形排列的帶電荷交替吸引和排斥組件,從而產(chǎn)生扭矩,使單個旋翼像直升機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。這些輕質(zhì)部件由薄如晶片的碳纖維片制成,外層包裹著鋁箔。
這是研究人員首次成功地讓微型飛行器利用自然光飛行,在此之前,只有大型的超輕型飛行器才能做到。