近日，空客的“和风S”（Zephyr S）太阳能无人机，在试飞过程中持续升空17天，引发热议。其实这并不是“和风S”的极限，它在2018年首飞时，就曾创下持续飞行26天的纪录，至今未被打破。这样又大又轻的飞机有什么用途？为什么世界各国都在这一领域暗暗发力？

“和风S”（图源：环球网）

以“和风S”为例，它的翼展为25米，总重量为165磅（约74公斤），可以飞到23200米高，比传统的间谍卫星更加灵活，比其他现有的高空、长航时无人机具有更高的持久性，还可以相对快速地部署到前线，除了能长距离飞行，还能根据需求快速重新分配任务。

2016年，英国国防部宣布购入了2架“和风S”，虽然没有透露具体购入目的，但前一年英国政府的国防战略和安全评估曾提到，“和风S”能承担持续监控和通信传递等任务，是投资20亿英镑提高特种部队装备能力项目的一部分。

“启明星”太阳能无人机大尺寸技术验证机的地面资料图

除了军事用途，太阳能无人机在民用领域也有市场，此前在平流层内长期以来只有高空侦察机能在这一区域内飞行，普通商业航班是无法达到这样高度的。而新型的太阳能无人机则具备这样的能力，它们可以在18000米的高空连续工作数月，并向地面提供互联网连接服务。一架太阳能无人机的覆盖范围相当于200个地面基站，其有效载荷也可以达到飞机本身起飞重量的20%，而通信卫星则不到0.5%，相对比，高空太阳能无人机要比人造卫星的优势更大，而且成本更低，因此也被叫做“伪卫星”。由于，该领域尚未完全开放，所以像空客、波音这样的航空巨头纷纷进入展示激烈竞争。

据2018年调查公司NSR的一份调查报告显示，在平流层飞行的无人机、飞船等超高度航空器，在今后10年的市场规模可以达到17亿美元。另外，平流层无人机开展过多次商业化试验，比起其他平流层航空器项目能募集到更多资金投入，NSR的分析师称，超高度航空器开发项目非常有前景。

美国Facebook公司研发了一款平流层无人机“天鹰座（Aquila）”，已经成功试飞2次。波音的子公司也一度宣布，正在推进一个叫做“奥德修斯（Odysseus）”的平流层无人机项目，此外还有空客的“和风S”。各大公司的实际行动，也足以说明这个项目确实是有前景的。

2018年11月，空客在美国亚利桑那州举行了第一次平流层无人机的试飞

想法虽好，但想设计这类飞机还面临着一个技术难题，如果想要无人机重量较轻，那么它穿越对流层时，就会面临不小的考验。“和风S”就曾在2019年3月的一次试验中，遭遇恶劣天气不幸坠毁。

我国能否克服这个难题？其实早在2018年，航空工业一飞院设计的“启明星”太阳能无人机，就已经具备了20000米以上巡航高度以及连续留空飞行能力。“启明星”全机采用复合材料结构以及超轻结构设计，翼展20米，重量仅18.9千克，实现了几乎不可能达成的重量目标，优秀的无人机不止“启明星”一架。

“启明星”太阳能无人机

2017年，国产“彩虹”太阳能无人机第一次试飞，持续飞行了15小时左右平稳降落，这也让我国在英美之后，跻身太阳能无人机领域的世界前三。从彩虹太阳能无人机未来的发展规划来看，它将作为空中平台，提供持久的数据中继和4G/5G通信，代替一部分卫星的功能。比如建立空中移动WIFI基站，让偏远地区的人们用上便宜的移动通信和互联网接入服务。通信领域之外，它还可以用于重大自然灾害预警，应急抢险，常态化海域监管等等方面。

2019年，在上海临港研发近两年的“墨子Ⅱ型”太阳能飞机也试飞成功。该项目负责人表示，中国的太阳能飞机硬件是没有问题的，关键在于气象保障、航路计划等“软件”尚显不足。“墨子Ⅱ”在完成后续性能测试后，该飞机将开放同5G蜂窝设备商，移动数据运营商合作，扩大使用场景，可谓未来可期。