德國(guó)航空航天領(lǐng)域迎來(lái)一項(xiàng)突破性進(jìn)展——專(zhuān)為高空長(zhǎng)航時(shí)任務(wù)設(shè)計(jì)的無(wú)人太陽(yáng)能飛機(jī)HAP-alpha,近日在科赫施泰特的“國(guó)家無(wú)人機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心”完成全系統(tǒng)地面測(cè)試,為其2026年的首飛計(jì)劃鋪平道路。這款由德國(guó)航空航天中心主導(dǎo)研發(fā)的機(jī)型,憑借超輕量化結(jié)構(gòu)與高效能源系統(tǒng),成為全球同類(lèi)技術(shù)中的佼佼者。
HAP-alpha的機(jī)身設(shè)計(jì)極具創(chuàng)新性:翼展達(dá)27米,總重量卻僅138千克,相當(dāng)于一名成年男性的體重。其核心優(yōu)勢(shì)在于搭載的高效太陽(yáng)能電池陣列,可在極端海拔條件下持續(xù)為推進(jìn)系統(tǒng)與機(jī)載設(shè)備供電。為滿足地球觀測(cè)需求,飛機(jī)配備了兩套輕量化傳感器系統(tǒng)——高分辨率相機(jī)與合成孔徑雷達(dá),每套重量均不超過(guò)5千克,既能捕捉地表細(xì)節(jié),又能穿透云層監(jiān)測(cè)地質(zhì)變化。
地面測(cè)試階段,工程師團(tuán)隊(duì)通過(guò)模擬真實(shí)飛行環(huán)境,對(duì)飛機(jī)的各項(xiàng)性能展開(kāi)全面驗(yàn)證。測(cè)試中,HAP-alpha被固定于專(zhuān)用發(fā)射拖車(chē),以極低速度滑行以減少能耗,其超輕機(jī)翼設(shè)計(jì)在此過(guò)程中展現(xiàn)出卓越的空氣動(dòng)力學(xué)特性。飛機(jī)還通過(guò)了靜態(tài)振動(dòng)測(cè)試,柔性機(jī)身在模擬起飛與飛行中的振動(dòng)條件下保持穩(wěn)定,高精度傳感器實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全性。
為防止精密機(jī)身在測(cè)試中受損,研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù):機(jī)翼與尾翼由支撐結(jié)構(gòu)固定,避免氣動(dòng)力導(dǎo)致的形變;發(fā)射時(shí)通過(guò)機(jī)械裝置調(diào)整飛機(jī)迎角,待達(dá)到最佳起飛姿態(tài)后自動(dòng)釋放。滑跑階段結(jié)束后,發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,飛機(jī)依靠滑橇實(shí)現(xiàn)輕柔著陸。這一流程將在2026年的首飛中復(fù)現(xiàn),僅調(diào)整部分參數(shù)以適應(yīng)高空環(huán)境。
德國(guó)航空航天中心透露,HAP-alpha的拓展階段將挑戰(zhàn)20千米高空飛行,這一高度遠(yuǎn)超商業(yè)航班巡航層,可為氣候研究、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)支持。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào),飛機(jī)的長(zhǎng)航時(shí)能力(預(yù)計(jì)持續(xù)飛行數(shù)周)與低能耗特性,使其成為替代傳統(tǒng)衛(wèi)星的潛在方案,尤其在需要高頻次區(qū)域觀測(cè)的場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)顯著。
目前,團(tuán)隊(duì)正優(yōu)化地勤操作流程,確保從發(fā)射到回收的全鏈條效率。若測(cè)試順利,HAP-alpha有望成為全球首款通過(guò)認(rèn)證的超高空無(wú)人太陽(yáng)能飛機(jī),重新定義空中觀測(cè)平臺(tái)的技術(shù)邊界。










