法国研制平流层巨型飞艇.docx

法流层巨型飞艇
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2014-08-29 10:06:00 来源:科技部
目前,法国泰雷兹集团(Thales)和意大利芬梅卡尼卡集团(anica)的合资子公司泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(Thales Alenia Space),通过与法国原子能委员会(CEA)等研究机构及相关企业合作,正在研制一种能够停留于距离地面20公里平流层的巨型飞艇。
这种平流层飞艇长70至100米,直径20至30米,重5吨,有效载荷200公斤,并非用来运送人员或货物,而是悬浮于高空中,起到类似卫星的作用,包括监测、通信中转等等。相比于卫星,飞艇最大的优势是成本低廉,根据测算,至多仅相当于卫星相关投入的十分之一。谷歌公司热气球网络计划(Loon de Google)通过热气球来为偏远地区提供无线网络服务,与此不同,平流层飞艇拥有动力,可以抵御90公里/小时的风速以固定自身位置,而如此风速在平流层是十分少有的。
飞艇的动力很自然地由太阳提供。该项目计划在飞艇的外壳上开设透明的窗户,让阳光照射进来,并通过内部球形凹面的几何设计,使所有阳光经过反射后,聚集到位于飞艇中央的太阳能板上。艇身能够自动旋转以保证其窗户始终对着太阳,这种设计的好处是有效防止飞艇的尺寸过大,因为如果选择将太阳能板覆盖在飞艇顶部,飞艇体积须达到15万立方米才能获得抵御气流的足够能量,而这将是设计尺寸的三倍之多。
项目是诱人的,但必须解决技术问题。一是飞艇需要密封以容纳氢气,艇壳必须部分透明,还要能够抵御紫外线照射。为此,计划应用高强度的碳纤维来制造壳体。二是夜晚的能量来源。为此必须配备高效的燃料电池来储备能量。
项目计划未来5年内研制成功首架原型机,2022年进入市场。客户包括法国电信等通信企业,估计的市场规模为每年10亿欧元。国际上目前还有美国航空航天企业洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)和日本航空航天研究开发局(Jaxa)两家也正在涉足该领域。