转自：东说念主民网-科普中国【NASS-109】ミルク妻の授乳4時間

说到遨游器，浮当今公共脑海中的可能是大型飞机，或是在路径中为咱们纪录好意思好时光的无东说念主机。工致的外形搭配高清录像头，无东说念主机厚重成为雄伟照相可爱者的拍摄“神器”，出当今咱们生涯中的频率越来越高。现时最轻的遨游器仅有几克的分量，是无东说念主机分量的几百分之一，续航才气可达几终点钟。

小型遨游器：低空遨游的少壮

小型遨游器（MicroAerialVehicles,MAVs）是一种尺寸极小（不逾越50厘米）、分量极轻（不逾越100克）的遨游器，被用于在复杂环境中实践侦察、监测、通讯等任务。它们不仅具备传统遨游器的遨游才气，还具有渺小的体积和敏捷的灵活性，在军事、民用等多个限制展现出巨大的应用后劲。

能量的供给在小型遨游器中至关蹙迫，由于尺寸和分量的甘休，小型遨游器对电板的要求极高。现时，小型遨游器的供能系统主要来自锂电板、氢燃料、太阳能等。

锂电板能量密度高、分量轻，是现时小型遨游器中使用最为多数的能源，适用于对万古辰续航有需乞降策画简短的小型遨游器。

氢燃料通过与高压气体搀杂烧毁产生热能，驱动小型涡轮发动机给遨游器供能。氢气具有密度小和烧毁开释能量高的特质，能为小型遨游器提供更高的推力和更高的功率。举例，由好意思国麻省理工学院研制的小型涡轮发动机（仅有纽扣大小），就能以较轻质料达到极高转速。

太阳能电板是责罚小型遨游器续航问题的决议之一，由于遨游器常常在室外职责【NASS-109】ミルク妻の授乳4時間，不错充分讹诈太阳能已毕万古辰续航。

此外，跟着太阳能发电技能的发展，搀杂供能的表情也厚重被应用到小型遨游器限制。太阳能发电将实足的电能储存在锂电板中，为小型遨游器提供能源保险。尽管太阳能发电技能具有可合手续性，但由于小型遨游器的尺寸甘休和能源回荡扫尾低的试验问题，遨游器的续航时辰很难升迁。

新打破：超幽小型遨游器

2024年7月17日，中国科学家在《当然》（Nature）杂志上发表了一篇对于超幽小型遨游器（CoulombFly）的商议职责，该遨游器的分量仅有4.21克，是现时最轻的太阳能驱动遨游器，不错在阳光下合手续遨游。

该超幽小型遨游器主要由静电驱动股东系统和超轻千伏电力系统构成，这是它不错已毕合手续遨游的要道。

强硬的能源系统：静电驱动股东系统由一个静电电机和螺旋桨构成。静电电机讹诈由摩擦、战争或感应产生的静电（不流动电荷）行为能量源，进行电能和机械能鬈曲。该装配的职责旨趣是，当高压直流电施加到静电电机的电极板，电机里面会产生高压电场，在电场作用下，电机的叶片发生清爽旋转，带动螺旋桨动弹，驱动遨游器升空。

a.超幽小型遨游器；b.遨游测试系统中的遨游器；c.遨游器在阳光下的升空和合手续遨游经过。

超轻的供电系统：超轻千伏电力系统由高压功率鬈曲器和太阳能电板构成。太阳能电板不错在当然光下产生低压直流电源，关联词低压直流电源无法径直驱动电机。为此，商议者策画了一种高压功率鬈曲器，不错将4.5伏的低压直流电鬈曲成4000伏-9000伏的高压电，以餍足静电电机的职责需求。该超轻千伏电力系统的分量仅为1.13克，电压与质料比为7.09千伏/克，远远高于现时最轻的千伏高压发电机。

a.高压功率回荡器和太阳能电板；b.高压功率鬈曲器的电路策绘画；c.高压功率鬈曲器输出电压与频率关连图；d.功率鬈曲扫尾弧线。

实验扫尾标明，分量仅有4.21克的小型遨游器，能耗低至0.568瓦。该遨游器在当然光条目下测试1小时，性能险些无衰减，不错合手续遨游。此外，该小型遨游器在8.5千伏电压下不错具有5.8克的升力，减去本人分量，还不错异常负载1.59克分量，可佩带轻型致动器、传感器和适度电子确立，将来可已毕自主操作。

小型遨游器的应用限制

军事限制：小型遨游器被视为将来战场的考核器具和挫折器具，由于体积小，不易被发现，不错更好的实践敌情考核与监视任务。此外，小型遨游器还不错用于监测化学或生物火器的潜在挟制，为战略决策提供赈济。在通讯确立受损或无法径直进行通讯的情况下，小型遨游器还不错行为临时的通讯中继站，确保指令系统的日常动手。

民用限制：小型遨游器可用于征象监测、环境监测、海洋监测以及当然灾害监测等场景，为环境保护和灾害预警提供蹙迫数据。在山林地带、地震灾地等复杂环境中，小型遨游器不错搜寻迷失东说念主员或伤员，为搜救行径提供指引。

小型遨游器具有高天真性和强灵活性【NASS-109】ミルク妻の授乳4時間，将来还有望应用于地形测绘和空中照相等场景。