不用燃料的飞机

你听说过一种不装载燃料却可以在平流层长时期飞行的飞机吗? 这种飞机就是目前许多国家都在研究的微波飞机。

此项研究始于本世纪 80 年代初,由美国人率先进行。他们以太阳能发电

卫星计划的研究成果为基础。该技术打算在宇宙空间设立一个宽 5 公里、长

20 公里的巨大太阳能发电卫星。得到的电能用微波送回地面。这种新开发的微波输送技术,正好可以应用于微波飞机的微波输送方面。

微波飞机具有小型、轻便、无人驾驶等特点。它的推进器是用电动机带

动的螺旋桨。电力由地面的抛物面天线以微波方式向飞机发送。飞机的机身的两翼下面装有微波接收器,一般称为接收天线,用于接收微波能,然后转变成电力,推动电机。这样,微波飞机可在规定区域巡航,持续飞行数月至数年。

微波飞机与普通飞机存在的差异使其具有许多优点,从而开辟出飞机崭新的用途。

例如,微波飞机在 20 公里高空沿固定路线巡航时,如果使其搭载上通

信、电视、无线电广播频率的中继器,就可作为覆盖半径为 50 公里地区的通信中继站使用。80 年代中下旬,加拿大通信研究中心就曾以这类应用为目标进行了微波飞机的试验。试验机离地时,使用装在飞机中的小型电池使螺旋浆转动,当达到一定高度时从地面上接收能量进行飞行。日本科学技术厅的航空宇宙技术研究所协助邮政省电波研究所也进行了同样的研究:计划使用飞机翼长数十米,载重能力达 100—200 公斤的微波飞机在东京等大城市的上空飞行,以此作为通信的中继站。

也许你要问,用于通讯不是已经有地面发射塔了吗?

是的,但利用微波飞机进行通讯比在地面上建立发射塔效率高得多,这样,发射机的输出功率可以很小,出租汽车的业务电话、个人用的便携式通信机,汽车电话,均可以利用微波飞机获得良好的通信质量。这种通讯系统还可以不受地震等灾害的影响,广泛适用于防灾通讯系统。

由于微波飞机能进行长时间不着陆的持续飞行,因而对于平流层大气状况的调查非常有利。

如大家很关心的臭氧层的破坏情况,使地球温暖起来的二氧化碳浓度, 以及大气层中放射物质的存在情况,都可以利用微波飞机进行观测。

同时,对于某些特定的区域的特殊情况,如调整公路的运营状况,森林火灾或地上灾害,农作物的生长情况、沿海地区的船舶行驶或非法入境等, 微波飞机均可进行良好的监视或调查。

当然,人造卫星也能进行上述观测。但是,在高度为数百公里飞行的低轨道观测卫星,围绕地球飞行时不可能经常观测同一地区,而在赤道上空相对静止的地球同步卫星高度约 3.6 万公里,由于在非常高的空中飞行,比微波飞机观测精度差得多。

目前,微波飞机还处在实验阶段,离真正投入使用尚有一定距离,还面临一系列技术难题,如微波接收装置的接收天线的薄膜化和天线性能的提高急待解决。微波发射站的选址也要慎重考虑。因为微波发射站的输出功率虽不算大,但发射出去的微波会像微波电子灶一样,使被照射的物体发热,而且还会干扰周围的通信。所以,在人口密集的大城市圈内使用,这些问题必须很好解决。