太陽(yáng)能飛機(jī)是以太陽(yáng)輻射作為推進(jìn)能源的飛機(jī)。太陽(yáng)能飛機(jī)的動(dòng)力裝置由太陽(yáng)能電池組、直流電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。由于太陽(yáng)輻射的能量密度小，為了獲得足夠的能量，飛機(jī)上應(yīng)有較大的攝取陽(yáng)光的表面積，以便鋪設(shè)太陽(yáng)電池，因此太陽(yáng)能飛機(jī)的機(jī)翼面積較大。

太陽(yáng)能飛機(jī)是上世紀(jì)70年代隨著成本合理的太陽(yáng)能電池的出現(xiàn)而問世的，當(dāng)時(shí)只有微型型號(hào)，直到1980年才首次載人飛行，但從來沒有進(jìn)行過載人整夜飛行，而且飛行距離一直較短。美國(guó)在20世紀(jì)80年代初研制出“太陽(yáng)挑戰(zhàn)者”號(hào)單座太陽(yáng)能飛機(jī)。飛機(jī)翼展14.3米，翼載荷為60帕(6公斤力／平方米)，飛機(jī)空重90千克，機(jī)翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太陽(yáng)電池，在理想陽(yáng)光照射下能輸出3000瓦以上的功率。這架飛機(jī)1981年7月成功地由巴黎飛到英國(guó)，平均時(shí)速54千米，航程290千米。中國(guó)的“綠色先鋒”無(wú)人機(jī)

2002年，一項(xiàng)名為“綠色先鋒”的中國(guó)太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)探索研制計(jì)劃正式啟動(dòng)，由珠海新概念航空器研究中心設(shè)計(jì)的世界首創(chuàng)的“復(fù)合飛翼”式太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)已經(jīng)完成了原機(jī)1／4大小的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)試飛，2003年底1／2比例的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)也已騰空而起。這標(biāo)志著我國(guó)在太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)研制方面取得了新的突破。據(jù)介紹，太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)由于能在高空長(zhǎng)航時(shí)飛行而有著十分廣闊的應(yīng)用前景。這種飛機(jī)在發(fā)生地震、洪災(zāi)或者森林火災(zāi)時(shí)，可以替代中斷的通信，使受災(zāi)地區(qū)與外界保持聯(lián)絡(luò)；還能在臺(tái)風(fēng)上空飛行，跟蹤和檢測(cè)暴風(fēng)雨；此外還能到核爆現(xiàn)場(chǎng)采樣，在預(yù)定空域長(zhǎng)時(shí)間盤旋偵查敵情，校炮或者為戰(zhàn)機(jī)指引攻擊目標(biāo)。由于太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)綜合了現(xiàn)代尖端科學(xué)技術(shù)，我國(guó)在這方面起步比較遲。在國(guó)防科工委的支持下，目前珠海新概念航空器研究中心已經(jīng)啟動(dòng)的太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)研究項(xiàng)目(“綠色先鋒”)還屬技術(shù)探索性質(zhì)，它填補(bǔ)了我國(guó)在太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)研制方面的不足。該機(jī)1／2比例的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)續(xù)航速度60千米／小時(shí)，續(xù)航時(shí)間大于10小時(shí)，活動(dòng)半徑大于10千米，設(shè)計(jì)升限5000米。相信整機(jī)實(shí)現(xiàn)試飛時(shí)，這些數(shù)據(jù)都將大大超過技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

美國(guó)的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)

位于美國(guó)加州的AC推進(jìn)公司是一家小型的研究公司，該公司研制無(wú)人機(jī)利用鋰離子膝上計(jì)算機(jī)電池存儲(chǔ)能量，而不使用燃料電池存儲(chǔ)能量，從而首次實(shí)現(xiàn)了利用太陽(yáng)能飛行兩個(gè)完整夜晚的里程碑。這種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)太陽(yáng)能電池在機(jī)翼內(nèi)，飛機(jī)機(jī)重12.8千克，翼展4.75米，起飛時(shí)使用飛機(jī)上的1馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，控制系統(tǒng)包括利用慣性、大氣和GPS參考的自動(dòng)駕駛儀，一臺(tái)電視攝像機(jī)可以提供機(jī)頭前方的視野圖像。到目前為止，這架飛機(jī)在60多次250小時(shí)以上的飛行中，沒有受到嚴(yán)重的損壞。美國(guó)科學(xué)家正在研制一種太陽(yáng)能螺旋槳無(wú)人機(jī)。這種無(wú)人機(jī)名叫“赫利奧期”，白天靠太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)，夜晚用新能源電池系統(tǒng)保障飛行。該機(jī)全部采用碳纖維復(fù)合材料制造，翼展比波音747還要長(zhǎng)，達(dá)到76米，但重量卻僅為900千克，最高飛行速度為160千米，飛行高度為2.4萬(wàn)米，比任何螺旋槳飛機(jī)都飛得高。太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)一次即可在空中飛行半年。每架機(jī)能為方圓65千米范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)用戶提供相當(dāng)于2000條高速數(shù)據(jù)傳輸線路的強(qiáng)大通信能力，但成本只有衛(wèi)星系統(tǒng)的1／10。因此，用這種無(wú)人機(jī)代替衛(wèi)星部署在大城市上空。既能大大提高現(xiàn)時(shí)通訊系統(tǒng)的傳輸能力，又能節(jié)約大量費(fèi)用，預(yù)計(jì)它將成為21世紀(jì)無(wú)人機(jī)中的霸主。

英國(guó)的太陽(yáng)能無(wú)人間諜機(jī)

據(jù)英國(guó)媒體報(bào)道，英國(guó)研究人員設(shè)計(jì)出了世界上首架太陽(yáng)能無(wú)人駕駛間諜飛機(jī)，并在2006年試飛成功。該飛機(jī)可從6萬(wàn)英尺(約合1.83萬(wàn)米)的高空拍攝照片，為軍隊(duì)提供類似美國(guó)偵察衛(wèi)星但卻更便宜的偵察手段。報(bào)道說，這架名為“西風(fēng)”的太陽(yáng)能間諜飛機(jī)在美國(guó)新墨西哥州成功進(jìn)行了試飛，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)可在伊拉克和阿富汗服役。它可在空中停留3個(gè)月，向地面?zhèn)鬏數(shù)恼掌煞直?0英寸(約合25.4厘米)見方的目標(biāo)。它還可傳輸特種部隊(duì)在偏遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)。英國(guó)凱奈蒂克公司“西風(fēng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說：“我們并非要讓這種飛機(jī)取代衛(wèi)星，而是作為一種補(bǔ)充，并且在許多方面更加有效。它肯定比較便宜。它可以自我維持運(yùn)轉(zhuǎn)，不需要燃料?！睋?jù)悉，制造一架“西風(fēng)”太陽(yáng)能間諜飛機(jī)需100萬(wàn)歐元，而制造一顆衛(wèi)星則至少要1500萬(wàn)歐元?！拔黠L(fēng)”太陽(yáng)能間諜飛機(jī)重量只有721磅(約合327千克)，主體是一個(gè)長(zhǎng)40英尺(約合12，2米)、覆蓋了太陽(yáng)能板的機(jī)翼。太陽(yáng)能板為40個(gè)鋰電池充電，鋰電池驅(qū)動(dòng)飛機(jī)上的兩個(gè)推進(jìn)器。一種特制的航空潤(rùn)滑油可以在極端氣溫條件下保護(hù)飛機(jī)的軸承。研制方說，目前尚未解決的問題是要找到一種可靠的方式發(fā)射太陽(yáng)能間諜機(jī)，因?yàn)樗鼰o(wú)法依靠自身動(dòng)力起飛。在日前的試飛中，它是由3名試驗(yàn)人員牽引飛機(jī)沿跑道奔跑、使之乘風(fēng)起飛的。2007年，英國(guó)制造的一架太陽(yáng)能飛機(jī)創(chuàng)造了無(wú)人駕駛飛機(jī)的非正式持續(xù)飛行時(shí)間世界紀(jì)錄。這架創(chuàng)紀(jì)錄飛機(jī)名為“西風(fēng)－6”(zephyr-6)，空中停留時(shí)間超過3天，日照條件下充電獲得的電量幫助它“熬”過漫漫長(zhǎng)夜。目前，美軍正在尋找為地面部隊(duì)提供支持的新技術(shù)，此次飛行正是為美軍進(jìn)行的一次示范。示范結(jié)果顯示，“西風(fēng)－6”能夠成為一個(gè)完美的偵察平臺(tái)。除此之外，它也可以用于戰(zhàn)場(chǎng)通訊，傳遞相關(guān)信息?！拔黠L(fēng)－6”的飛行時(shí)間達(dá)到82小時(shí)37分鐘，打破了美國(guó)無(wú)人機(jī)“全球鷹”創(chuàng)造的30小時(shí)24分鐘的正式世界紀(jì)錄。乍看上去，靠螺旋槳推進(jìn)的“西風(fēng)－6”好像是一架模型飛機(jī)，它甚至可以靠人手推動(dòng)起飛。它的翼展達(dá)到18米，采用了很多世界領(lǐng)先技術(shù)。機(jī)身結(jié)構(gòu)使用超輕碳纖維材料，利用非晶硅太陽(yáng)能電池陣列產(chǎn)生的電量飛行，陣列只有幾張紙那么厚，緊附在機(jī)翼上。為了“熬”過漫漫長(zhǎng)夜，螺旋槳推進(jìn)器靠白天充滿電的鋰一硫磺電池提供動(dòng)力?！拔黠L(fēng)－6”能夠在極端溫度條件下執(zhí)行任務(wù)，從亞利桑那州索諾蘭沙漠地表的45度高溫到18千米以上高空零下70度的低溫，“西風(fēng)－6”都能頑強(qiáng)克服。