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人民網(wǎng)北京7月19日電 （記者李依環(huán)）記者從北京航空航天大學(xué)獲悉，該校能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授漆明凈和閆曉軍領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)，成功研制出靠純自然光供能實(shí)現(xiàn)起飛和持續(xù)飛行的靜電飛行器CoulombFly（Coulomb意為庫(kù)侖，是電荷單位），其尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽(yáng)能飛行器的1/10和1/600。

記者了解到，該微型飛行器由一種新型靜電電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)核心，未來(lái)將大幅增加微型飛行器的飛行時(shí)長(zhǎng)，拓展其應(yīng)用范圍。相關(guān)成果近日在線(xiàn)發(fā)表于《自然》期刊，并同時(shí)獲得《自然》和《科學(xué)》首頁(yè)推薦。

飛行器相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。校方供圖

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹，得益于小體積、輕質(zhì)量、高機(jī)動(dòng)等特點(diǎn)，微型飛行器能夠在狹小空間執(zhí)行拍照、探測(cè)和運(yùn)輸?shù)忍胤N任務(wù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用前景。然而，此類(lèi)飛行器普遍存在飛行時(shí)間短的痛點(diǎn)。當(dāng)飛行器重量小于10克時(shí)，飛行時(shí)間一般不超過(guò)10分鐘。這是因?yàn)槲⑿惋w行器一般采用傳統(tǒng)的電磁電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，電磁電機(jī)在微型化后轉(zhuǎn)速高、發(fā)熱大，能量轉(zhuǎn)化效率急劇下降。微型電磁電機(jī)效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽(yáng)光作為能量來(lái)源，受限于太陽(yáng)能電池的面積，很難滿(mǎn)足飛行需求。

為了解決上述難題，該團(tuán)隊(duì)從微型發(fā)動(dòng)機(jī)的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅(qū)動(dòng)方案，研制在微小尺寸下轉(zhuǎn)速低、發(fā)熱小、效率高的微型靜電電機(jī)，并成功試飛靜電飛行器CoulombFly。該飛行器主要由靜電發(fā)動(dòng)機(jī)和超輕質(zhì)高壓電源組成，具備低功耗和高升力優(yōu)勢(shì)，首次實(shí)現(xiàn)了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。

據(jù)介紹，在微型靜電電機(jī)和超輕質(zhì)高壓電源的助力下，CoulombFly的整機(jī)僅有巴掌大?。ㄒ碚?0厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克）。團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步提出一款翼展8毫米、質(zhì)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(jī)在飛行器進(jìn)一步微型化中的巨大潛力。