这款太阳能英国无人机将从平流层进行监视

PHASA-35 可以加入用于军事监视的传统无人机和卫星的行列：这是英国开发的一种新型无人驾驶飞机，可以在平流层飞行——平流层是大气层中不受其他飞机或卫星阻碍的部分。

英国航宇系统公司 (BAE Systems) 航空顾问德鲁斯蒂尔 (Drew Steel) 指出：“它可以长时间停留在空中，并且可以观察很远的地方 —— 这是监视平台的两个真正关键属性。”英国航宇系统公司从英国 Prismatic 公司最初的设计者手中收购了该系统，并开始开发该系统。

PHASA-35 代表“持续高空太阳能飞机”。数字 35 是其翼展（以米为单位）：115 英尺，与波音 737 的翼展一样宽。但这架碳纤维飞机的重量仅为 330 磅，仅为 737 重量的三千分之一。

该无人机是一种高空长航时 (HALE) 无人驾驶飞行器，白天使用太阳能电动发动机，晚上使用锂离子电池。它设计飞行高度约为 65,000 英尺，即平流层，即地球大气层和太空之间的层。相比之下，客机的飞行高度不会超过 42,000 英尺。由于那里的空气比靠近地球的空气稀薄一千倍，因此飞机的机翼必须非常长才能保持飞行。

斯蒂尔表示，“太阳能使 PHASA-35 能够在空中飞行长达一年之久，在 65,000 英尺的高空，它远离交通和大部分天气，因此可以看得很远。”

设计这款飞机的公司 Prismatic 已经制造了两架全尺寸概念 PHASA-35 飞机。BAE 系统公司 PHASA-35 业务开发主管 Phil Varty 上个月在伦敦的 DSEI 展览会上告诉PopSci ，该团队仅用了两年时间就将其从设计到 2020 年 2 月的首飞。

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首次飞行是在南澳大利亚几乎无人居住的内陆地区伍默拉试验场进行的。BAE 系统公司报告称，在这次测试中，该飞机完全处于自主飞行控制之下，其空气动力学、推进和动力效率“完全符合预期”。

随后，在 2020 年 10 月，这架飞机在模拟平流层极寒温度和极端压力的环境中运行了 72 小时（在地面上）。这些测试在位于伦敦西部法恩伯勒附近的 Prismatic 工厂进行，还让团队练习了各种飞行操作，例如从白天太阳能到夜间电池供电的过渡。

该公司预计该飞机将在未来四五年内投入使用。Prismatic 首席执行官戴夫·科菲尔德 (Dave Corfield) 表示：“即使新冠疫情阻碍了我们的一些试飞，我们仍在继续开发计划，并在开发测试方面做了大量工作。第一架真正的开发飞机目前正在英国组装。”

这架看上去脆弱的飞机重量极轻，可以依靠两组轮子在跑道上滑行，每组轮子由两个改装的自行车轮组成。它的前进速度很低，大约只有每小时 15 到 30 英里。当它升空时，轮子就会被抛出。没有轮子，因此也没有起落架，它更轻，能够飞得非常慢，以至于当它需要时，它可以轻轻地用腹部着陆。

“它可能会有点刮伤，我们可能需要更换一些零件，但它肯定没有损坏到无法修复的程度，”瓦蒂评论道。无需使用将卫星送入轨道所需的昂贵火箭即可升空，而且理论上可以无限次重复使用，这使得这架飞机比卫星更具成本效益。PHASA-35 可能会填补飞机和卫星技术之间的空白。

然而，它并非为取代卫星而设计的，因为它只能携带 33 磅的有效载荷，例如照相机，而卫星可将重达 53,700 磅的载荷送入低地球轨道（距离地球 99 至 621 英里），将重达 8,390 磅的载荷送入地球静止转移轨道（22,236 英里）。但它可以携带为军方开发的分辨率为 8 英寸的相机。这意味着 PHASA-35 理论上可以从平流层看到（但不能阅读）桌子上的书！这足以观察军方可能感兴趣的人、车、船或飞机的动向。但该系统也引起了需要监测诸如漏油或森林火灾等事件的民间组织的兴趣。

“操作这种飞机需要完全不同的心态，”斯蒂尔说。“你不会在需要时才发射它，而是在可以的时候才发射。在条件合适时让它升空，然后在等待任务时尽量减少能源消耗。”

他补充说：“你需要几架这样的飞机，分散在不同的区域，因为它们的飞行速度不快，大约 30 英里每小时，所以一架飞机可能需要几天时间才能到达任务位置。一旦它到达那里，它就会飞行一条合适的飞行路径，甚至可以静止不动。”他解释说：“如果任务是观察一小片区域，并且风速为 10 节 [11.51 英里每小时]，我们可以将飞机的速度降低到 10 节，然后它就会静止不动。”

科菲尔德解释说，PHASA 的原型机由地面链路控制，但将过渡到超视距控制，即使用“卫星作为中继与飞机对话”。他补充说，由于天气恶劣，原定于今年在美国进行的飞行试验无法进行。他说：“我们派了一支团队在美国沙漠的试验场上度过了夏天，但一直没有找到进行平流层飞行的气候条件。”两架原型机留在了美国，团队将于 2​​022 年初返回再次尝试。他们希望到那时 Covid 限制将解除，这样他们就可以返回澳大利亚进行进一步的测试。

目前市场上还有少数其他类型的 HALE。最著名的是诺斯罗普·格鲁曼公司的全球鹰。这款美国无人机用于执行监视和情报收集任务，翼展比 PHASA 长两英尺，但其空重为 14,950 磅，由需要燃料的发动机驱动。

观看该飞机的首飞，如下：