EAV-4刷新韩国纪录,成绩达此前3倍……升至21.2公里并演示山火探测
任务验证持续至2030年……计划于2028年启动混合动力垂直起降飞行器研发
由韩国自主技术研发的平流层太阳能无人机成功连续飞行170小时。这一成绩超过韩国此前纪录的3倍,并在距地面20公里以上的平流层飞行一周,证明了其探测山火的能力。政府将以此为基础,加快长航时无人机商业化进程,同时推进混合动力垂直起降飞行器研发,计划投入万亿韩元级预算。
韩国航空宇宙厅11日在首尔光化门举行记者说明会,公布平流层太阳能无人机“EAV-4”长航时飞行试验成果及未来航空器研发计划。
韩国航空宇宙研究院研发的EAV-4于今年8月18日至25日连续飞行170小时5分钟,期间未曾着陆。这一成绩超过2020年EAV-3创下的韩国国内纪录——53小时的3倍。最高飞行高度为21.2公里。韩国航空宇宙厅表示,就长航时飞行而言,这一成绩仅次于欧洲空中客车公司的“Zephyr”,位居世界第二。
EAV-4是一款翼展36米、机身长16米、最大重量150公斤的无人机。它利用太阳能电池在白天发电并为电池充电,夜间则依靠储存的电力飞行。该机设计上可搭载最多20公斤的任务设备。
此次试验还验证了该机探测山火的可能性。韩国航空宇宙研究院在飞行试验场附近模拟山火场景,并在约14公里的高度使用光电和红外摄像机探测起火点。试验通过红外图像发现了普通摄像机难以识别的初期火情,展现了其作为灾害监测平台的应用潜力。
与人造卫星相比,平流层太阳能无人机能够在更接近地面的高度长时间观测特定区域,具有一定优势。它可用于山火和海洋监测、灾害通信网络恢复,以及偏远岛屿和山区的通信中继等。与卫星不同的是,无人机还可回收至地面进行维护或更换任务设备。
不过,要实现实际商业化,仍有一些问题需要解决。在韩国,冬季太阳能发电量减少、强劲的急流以及试验空域受限等因素,都是实现长航时飞行的障碍。此次飞行持续7天后结束,也是考虑到强风可能导致飞机偏离空域等情况。
韩国航空宇宙厅表示,根据飞行数据分析,已确认该机具备在技术上连续飞行30天以上的可能性。不过,连续飞行30天尚未经过实际验证。
韩国航空宇宙厅计划今后以民营企业为主导,扩大任务验证。目前,后续项目承接企业的提案评审已经结束,相关方面正在就签署协议进行谈判。该厅还计划追加制造3架无人机,用于通信中继、灾害监测和国产太阳能电池验证等。
韩国航空宇宙厅航空创新部门负责人 Han Changheon 表示:“与卫星不同,平流层无人机可以回收至地面进行维护或更换任务设备。今后的课题是验证其能否应用于多种公共和商业任务,并推动成果实现商业化。”
计划投入万亿韩元级预算,推进混合动力垂直起降飞行器研发
韩国航空宇宙厅还将推进无需跑道即可起降的混合动力垂直起降飞行器研发。计划从2028年至2032年投入总计1.0861万亿韩元,研制并获得4架原型机。不过,项目预算和日程仍需经政府审查后确定。
研发目标是打造一款包括飞行员在内的5座级航空器,航程超过200公里,有效载荷超过600公斤。与仅使用电池的电动垂直起降飞行器(eVTOL)不同,该机将同时利用发动机发电产生的电力,以提高航程和载荷能力。
关键在于兆瓦级混合动力推进系统。韩国航空宇宙厅正在重点研究将涡轮发动机与发电机结合的涡轮发电机方案。
谈及与海外竞品相比的差异化优势,韩国航空宇宙厅航空创新部门负责人表示:“未来航空器市场的商业需求尚未明朗。考虑到家庭出行需求,我们将目标设定为4至5座、有效载荷约500至600公斤。”
他还强调:“仅凭目前的电池技术,增加航程存在局限,因此同时利用发动机发电的混合动力方式是现实可行的替代方案。”
对于兆瓦级核心推进系统能否实现国产化,他表示,相关前期研究开发项目已经启动。韩国航空宇宙厅计划将涡轮发电机研发项目与未来航空器研发项目结合起来,掌握核心推进技术。
项目能否推进,关键在于获得预算。针对万亿韩元级项目能否获批以及日程是否会延迟等问题,韩国航空宇宙厅航空创新部门负责人强调,有必要建立自主平台,以发展民用航空产业。他表示:“建立未来航空器平台,并借此同步培育相关产业,是推动民用航空产业发展的有效途径。”
韩国航空宇宙厅的目标是在明年9月前获得项目批准,并将启动经费纳入2028年度预算。研发完成的航空器今后计划用于偏远岛屿和山区的紧急物流运输、急救患者转运以及地区间航空交通等。
韩国航空宇宙厅航空创新部门负责人表示:“要发展韩国民用航空产业,就需要建立自主航空器平台。我们认为,通过研发未来航空器,同时培育相关材料和零部件产业,是最有效的方式。”
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