由于太阳能无人机具有长航时与无污染能源的优点,其发展受到各国的重视。目前,太阳能无人机主要计划用于高空长航时侦察或监视,可在几万米空中连续昼夜侦察以部分替代侦察卫星的功能。比较著名的太阳能无人机是美国NASA资助AeroVironment公司研制的 “太阳神”号无人机。该机是矩形飞翼式布局,翼展75米,身长2.4米。装有65000片太阳能电池块,可提供40千瓦电能驱动14个螺旋桨,能以每小时30至50公里的巡航速度飞行,经过10小时17分的飞行,可达到22800米的高度。2013年美国TItan Aerospace公司推出两种solara太阳能无人机:50型和60型,计划连续飞行5年。
还有另外一些大型的太阳能无人机如表1中所列。世界上多种小型太阳能无人机的研制更加活跃,其中成功进行长航时飞行试验的如表2所示。
英国“西风7”太阳能无人机,是目前实际连续飞行最长的无人机,由3~4人手持起飞,最大飞行高度可以达到40000米,续航时间已达到35天,可以从18288米的高空,精确拍摄到大小仅为25.4厘米的地面目标。
我国也有多个单位在研制多种太阳能无人机。图7是南京航空航天大学研制的 “灵翼”小型太阳能无人机,翼展有4.5米和6米两种,其中“灵翼”II型机翼还可以进行部分变形以增加太阳光的照射强度。这两种无人机安装的是性能优良的铜铟镓硒柔性薄膜太阳能电池,已经实现了仅依靠太阳能的长时间飞行。
随着对新能源的需求和太阳能电池技术的不断发展,太阳能飞机也会不断提高其飞行能力和承载重量。太阳能飞行器已经从无人机发展到太阳能载人飞机。由瑞士阳光动力公司研制“阳光动力2号”有人驾驶太阳能飞机正在进行环球飞行。该飞机机翼上安装有1.7万块超薄高效的太阳能电池板,翼展72米,平均时速为50~100千米,最大飞行高度为8500米,重量为2300千克,乘员为一名飞行员,可在白天和夜间连续飞行,目前已实现连续飞行80小时。“阳光动力”公司预测,30多年后,能承载300名乘客的全太阳能飞机有望正式投入运营。人类将真正实现无燃油环保飞行的梦想。未来还可以在太空建立空间无人航行太阳能电站,源源不断地向地球供电。