仅4g！中国研制全球最小最轻太阳能无人机，可永久飞行 网友：离谱

近年来，无人机技术的飞速发展已引起全球范围内的广泛关注。我国的无人机技术放眼全球都是首屈一指的存在，这也让不少西方国家十分担忧，无论是军事还是民用，我国无人机技术都得到广泛认可。

近日，北京航空航天大学的研究团队近期取得了令人瞩目的成就，他们成功开发出了一款名为CoulombFly的无人机，该机型被誉为全球最小最轻的太阳能无人机，不少网友称这个无人机“离谱”。

全球最小的无人机CoulombFly，到底有多厉害？

CoulombFly作为一款创新型飞行器，凭借自然光的照射，能够实现持续飞行，未来还计划通过微型锂离子电池以及白天利用太阳能、夜晚利用无线电能量的方式来实现理论上的无限期飞行。此项重磅研究成果于2024年7月18日正式发表在《自然》杂志上。

在此之前，微型无人机飞行技术率先应用在哈佛大学研发的Robobee飞行器。然而，该款无人机在飞行过程中需依赖太阳光的三倍人工光源才能维持稳定的飞行状态。

与之相比，北京航空航天大学此次推出的CoulombFly真正实现了仅依靠自然光进行长时间飞行的目标，这一重大突破展现出广泛的应用前景。

从技术角度来看，传统的无人机通常采用电磁电机驱动，而在进行微型化设计时，需要以更高的转速来实现有效的推进。然而，这种做法会导致电机发热增加，从而显著降低能量转化率。

不仅如此，传统较大容量的太阳能电池板也会给微型无人机的设计带来负担，致使飞行时间普遍低于十分钟。为此，科研团队在设计上进行了一系列创新，成功开发出一种新型的静电电机。

CoulombFly无人机，核心设计公开

CoulombFly的静电电机由两个嵌套环构成，内部的转子设有64个栅格，采用覆盖铝箔的碳纤维板制成；而外部则配备了八对正负电极板，同样由碳纤维及铝箔材料构成。

为了实现高效率的电能产生，研究人员通过简化电路将电压提升至6000V至9000V，使得静电电机能够高效工作。该电机通过外环的电刷对内环进行充电，持续地产生和释放电荷，从而导致电极之间的吸引和排斥，最终为转子上的直径20厘米的旋翼输出扭矩并产生升力。

该无人机整体质量仅为4.21克，具备产生5.8克升力的能力，能够支持额外1.59克的有效载荷，未来通过技术的进一步改进，该载荷有望提升至4克。

如果结合四轴飞行器或固定翼设计，理论上可以提升载荷至30克。因此，CoulombFly的应用前景十分广阔，例如配置微型锂离子电池后，实现昼夜不息的持续飞行。

在实际阳光下测试中，CoulombFly能够在1秒内完成起飞，并在飞行高度上维持1小时而不降性能。研究团队还有意研发一种更小型的无人机，其尺寸仅为8毫米，重量仅为9毫克，已接近蚊子的大小。

这些技术进步标志着微型飞行器领域的重大突破，未来其应用前景将不可限量，包括长距离、长时间的空中侦察、管道内部监测、环境监测、灾害评估、农业监测以及野生动物研究等多种领域。

更进一步，CoulombFly甚至能够应用于金星大气层的探测任务。由于金星大气层浓密，阳光照射条件较为优越，微型无人机在该环境中能够展现出更高的轻量化效率及更大的载荷能力。

目前CoulombFly尚处于“裸机”状态，即缺乏完善的控制系统，无法进行转向，需在实际应用前进行更多的技术打磨和优化。

北京航空航天大学的CoulombFly太阳能无人机的成功研制，不仅为微型无人机技术注入了新的生命，也标志着在无人机应用研究领域的重要里程碑，未来可望在多种场景中发挥不可替代的作用。