在陽光下永不墜落的太陽能靜電無人機

編譯／高晟鈞

中國北京航空大學的研究團隊推出了一種手掌大小的微型旋翼無人機CouloumbFly，整體重量大約只與4個迴紋針相當，比任何其他同類小型太陽能無人機輕約 600 倍，可以在陽光充足的環境條件下飛行一整天。

整體設計

CouloumbFly整體重量僅為4.21公克，旋翼直徑20毫米，頂部搭載轉子和靜電馬達。無人機的底座裝有兩塊極薄的太陽能板，每塊電池板的面積4平方公分，在陽光下產生約 4.5 伏特電壓。透過12級電壓倍增器和變壓器，電壓可從4.5V被提升至了9000V之高。其餘部分基本上只是牙籤般細的框架桿和一個用於安裝頂部轉子的軸。

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CouloumbFly耐久性的關鍵在於推進系統，即重量僅為1.52公克的超輕馬達以及0.44公克的頂部旋翼。懸掛在機身外部的飄逸箔片是靜電電機的正負極定子板，轉子則位於定子板後方，由64個柵欄狀突片組成。

CouloumbFly的馬達使用靜電場而非磁場進行運動，帶電的轉子葉片在電場中受到靜電力的作用，朝下一個電極板移動。上的驅動扭矩保持一致，以確保靜電馬達的連續旋轉。

實際測試

實驗中，研究團隊針對飛行器進行了長達一小時的耐久性測試，飛行器在整個測試過程中保持持續飛行，並且只單單利用「太陽能」滿足所有動力需求，是一項非凡創舉。此外，靜電馬達也展現了優異的穩定性與耐用性，為未來長期航行發展奠定了基礎。

然而，研究人員也表示該技術處於開發的早期階段，仍面臨陽光可用性和濕度等多種環境條件限制。未來，研究團隊希望可以優化飛行器，使用充電電池和太陽能電池組合供電，有望實現24小時的飛行操作，增強其在低光源或其他不良條件下的飛行能力，增加其用於監視、通訊和搜救等行動的潛力。

資料來源:Newsatlas

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