中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)最近取得了一項(xiàng)飛行器技術(shù)的重大突破，他們自主研發(fā)出全球最輕巧的太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)微型飛行器——靜電飛行器CoulombFly。這款創(chuàng)新設(shè)備的核心是一臺(tái)新型微型靜電電機(jī)，能夠在純自然陽(yáng)光照射下獲取能量，實(shí)現(xiàn)起飛與長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)飛行。

這項(xiàng)成果出自北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院的智能推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，研究團(tuán)隊(duì)的努力結(jié)晶被國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表，標(biāo)志著中國(guó)科學(xué)家在飛行器領(lǐng)域的自主研發(fā)成果首次登上該雜志。同時(shí)，《科學(xué)》雜志也關(guān)注并報(bào)道了這一成就。

微型飛行器因體積小、重量輕及高靈活性，在狹小空間執(zhí)行特殊任務(wù)如拍照、探測(cè)和物資傳輸?shù)确矫嬲宫F(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。但以往的微型飛行器面臨飛行時(shí)間短暫的問(wèn)題，特別是質(zhì)量低于10克時(shí)，通常飛行不超過(guò)10分鐘。主要障礙在于傳統(tǒng)電磁電機(jī)微型化后效率降低，加之太陽(yáng)能電池面積限制，難以滿足長(zhǎng)期飛行的能量需求。

為攻克這一難題，北航團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種靜電驅(qū)動(dòng)方案，開(kāi)發(fā)出在微縮狀態(tài)下依然能保持低轉(zhuǎn)速、低發(fā)熱和高效率的微型靜電電機(jī)，并成功制造出靜電飛行器。該飛行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，包括靜電發(fā)動(dòng)機(jī)和超輕高壓電源，具備低能耗、高升力特性，首次在自然陽(yáng)光直接供能下完成持續(xù)飛行。

實(shí)驗(yàn)顯示，這款靜電飛行器可持續(xù)飛行1小時(shí)而不出現(xiàn)性能衰退，展示出其出色的穩(wěn)定性和續(xù)航能力。它的體型僅相當(dāng)于手掌大小，重量輕至4.21克，比一張A4紙還要輕，是目前世界最小、最輕太陽(yáng)能飛行器的十分之一到六百分之一大小。在實(shí)際應(yīng)用上，這種微型飛行器對(duì)于地震等災(zāi)害后的搜救工作極為有用，能夠進(jìn)入狹窄空間進(jìn)行偵察和信息收集，為救援行動(dòng)提供關(guān)鍵信息。

團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)一步展望，未來(lái)靜電飛行器僅需借助自然陽(yáng)光就能維持飛行，這將極大地拓寬其應(yīng)用場(chǎng)景，并對(duì)微型飛行器的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，有望實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的飛行時(shí)間和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。此外，他們還規(guī)劃了一款更加微型化的靜電飛行器方案，翼展僅8毫米，質(zhì)量9毫克，飛行功耗極低，預(yù)示著靜電驅(qū)動(dòng)技術(shù)在推動(dòng)飛行器微型化上擁有巨大潛力。