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近日,北京航空航天大学科研团队在微型无人机技术领域取得重大突破,成功研制出一款重量仅为4.21克的静电飞行器“CoulombFly” ,该重量包括动力源、发动机和螺旋桨等所有零部件。一张A4纸重4.63克,这款飞行器比A4纸还要轻。
据悉,该飞行器由一种新型静电电机作为发动机核心,实现了电能到动能的高效转换,在纯自然光供能下就可以起飞和持续飞行。这一创新成果已在国际学术期刊《自然》杂志上发表。
微型飞行器能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务,拥有广泛的应用前景。然而当重量小于10克时,其飞行时间一般不超过10分钟。传统的电磁电机作为发动机的驱动部件,在微型化后能量转化效率急剧下降。而采用太阳能电池,受限其面积很难满足飞行需求。
为了解决上述难题,北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破,提出一种新的静电驱动方案,研制在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机,并成功试飞静电飞行器“CoulombFly”。该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成,具备低功耗(0.568瓦)和高升力(30.7克每瓦)优势,首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。