正如几年前美国联邦航空局（FAA）所预测的那样，用于商业目的的无人机销量急剧增长，全球太阳能产能也随之增长。这两种技术共同带来了希望看到太阳能无人机在空中飞翔的希望。许多小型私营公司，大型技术和航空巨头，例如空中客车，波音，谷歌，AeroVironment，Sunbirds SAS，Sunlight Aerospace等，已经在市场上待了相当长的时间，并且正致力于开发太阳能无人机。 。
预计更多地使用可再生能源将极大地促进市场的增长，并且无人机在航空摄影，太阳能农业，数据收集，农业农业，采矿等领域的应用正在推动该行业的增长。太阳能无人机市场。根据《 2020-2024年全球太阳能无人机市场报告》，到2024年，太阳能无人机市场预计将增长48.546亿美元，复合年增长率为10％。
毫无疑问，太阳能无人机已展示出有趣的高海拔和长续航能力，但目前的太阳能无人机轻巧易碎，有效载荷很小。在重量和捕获的能量方面，太阳能电池板的效率越来越高，但仍有待解决的问题是：太阳能无人机是否可行，航空公司面临哪些技术问题？在我们的一篇文章中，我们详细讨论了无人机，无人机的类型及其应用。今天，我们决定对太阳能无人机，其可行性和技术难题给予一些了解。
太阳能无人机的可行性是什么？
天气依赖性，缺乏严格的法规，无人机事件增多等是减少太阳能无人机可行性的主要因素。从技术上讲，太阳可提供100％的能量，而无人驾驶飞机要储存和使用太阳能，则需要在广阔的区域安装太阳能电池板。此外，太阳能电池板需要100％高效。让我们来谈谈使用太阳能无人机来最大程度地利用太阳能所必须解决的困难/挑战。
太阳能电池板所需的大表面
太阳能无人机的维护成本低，可确保大规模减少碳足迹，但为了确保高效率，需要安装太阳能电池板的面积较大。太阳能无人机中的太阳能电池板安装在固定机翼上。面板越大，它们从太阳吸收的能量就越大。大幅增加无人机的尺寸可以帮助最佳利用太阳能，这就是问题所在。庞大的太阳能电池板根本无法应用于无人机。致力于广泛使用的下一代柔性，薄型和轻型太阳能电池板的多家公司正在解决该问题。
太阳能收集与利用
由于收获的太阳能会随时间发生显着变化，因此太阳能无人机的能量损耗也会相应变化。早晨，由于收割功率降低，断电的可能性很高，并且一直持续到中午。中午之后，所收集的功率减少，并且能源损耗也减少。在中午，收获的太阳能相对较高。因此，减少了将电池充电到相同水平的时间。
那有什么解决方案呢？
由于太阳能发电能力的提高，全球太阳能无人机市场正在取得一些进步。此外，组织正在探索将太阳能无人机用于各种目的并在全球范围内解决问题的新可能性。随着无人机在各个行业中的应用，正在进行正在进行的研究，以用电力存储和发电设备替代无人机的结构部件，以提高太阳能无人机的飞行耐久性和性能。
将太阳能电池放置在无人机上并不是进行研发的唯一无人机技术。航空公司正在努力减少由于机载所需电源系统而造成的高寄生重量。另外，正在努力包括锂聚合物电池和诸如太阳能电池的能量产生装置。各种自由能产生装置即。结构储能装置，热电发电机，结构太阳能电池等正被用来使无人机高效飞行。此外，人们正在努力改善飞机的功率重量比，并使结构能够承受飞行过程中可能遇到的各种标称和标称非气动载荷条件。
像Envision Solar这样的公司正在开发太阳能树和EV充电器。这家位于加利福尼亚的公司还设计了EV ARC（可作为无人机充电器）来解决距离和范围相关的问题。该无人机ARC完全离网，并配有电池使产品更具扩展性。该设备不仅旨在为无人机机队充电，而且还可以收集有关太阳能无人机的信息并提供报告性能信息。
我们有机会与ISPAGRO Robotics的技术专家Shweta Patil进行了交谈，并了解了设计太阳能无人机的一些技术方面以及它们的可行性。她说的是：
太阳能无人机的最新进展
从2017年Facebook拥有翼展为波音737的太阳能无人机开始飞行到2019年，当时中国的太阳能无人机-Meiying在昏暗的冬天飞行了10小时的长途飞行; 几架太阳能无人机已经试飞。虽然有些成功，但有些需要在各个方面进行改进。最近，Sunbirds的SB4 Phoenix太阳能无人机飞行并越过英吉利海峡两次，从Sangatte到Dover往返。让我们仔细看看最近飞行的一些太阳能无人机。
HAWK30-高空伪卫星（HAPS）
这是由东京的软银子公司HAPSMobile与美国国防承包商AeroVironment合作开发的无人，长寿命太阳能无人机。HAWK30于2019年9月在加利福尼亚州的NASA研究中心完成了一次试飞，目前正在进行中，到2023年将开始提供基于HAPS的服务。该无人机由轻质材料制成，具有10个螺旋桨和256英尺的翼展。太阳能电池板安装在机翼表面，以为高能量密度的锂离子电池供电，从而使无人机即使在日落之后也能继续飞行和传输。
SB4凤凰
这款来自Sunbirds的完全自主的太阳能无人机于2020年9月14日飞行，穿越英吉利海峡两次，从桑格特（Sangatte）到多佛（Dover）往返。这款轻巧的太阳能无人机实现了100公里零2小时21分钟的飞行。从一个国家到另一个国家在海上飞行，到达时充电100％的电池。
韩国太阳能无人机EAV3
最近，韩国航空航天研究所（KARI）制造的EAV3在空气不足的高空完成了53小时的最长连续飞行。这款太阳能无人机配备超能量密集型电池，长9m，翼展20m，重约21千克（46磅）。它在平流层中以12-18公里的高度飞行了16个小时，打破了太阳能无人机的纪录，该无人机在2016年以18公里的高度完成了90分钟的飞行。
Google / Titan航空航天：Solara 50波音公司/ DARPA：SolarEagle，极光飞行科学：Odysseus，BAE系统：PHASA-35，中国航空航天学会（CAAA）：Caihong（彩虹）T-4，Facebook / Ascenta：Aquila，空中客车：Zephyr-S是在过去几年中设计和开发的其他一些太阳能无人机。
看到解决方案并见证越来越多的公司加入潮流后，很难不预言太阳能无人机的光明前景。在全世界范围内，正在积极进行开发将该技术应用于飞机的努力，这主要是因为它可以以较低的成本以环保的方式执行任务。从协助各种军事行动，收集数据以及为救灾和商业零售商提供基于无人机的交付，太阳能无人机使完成任务的效率和经济性明显提高。我们称太阳能无人飞行器和下一件大事不会错！