我国科学家研发的这款微型翱翔器首次实现纯自然光供能下起飞的持续翱翔。干系成果于近日在国际学术期刊《自然》（Nature）揭橥，并同时得到《自然》和《科学》(Science)官网的首页推举。
00:26
阳光功能翱翔测试。(00:26)
在本成果之前，微型翱翔器领域的最高水平成果是哈佛大学2019年在Nature揭橥的Robobee翱翔器，但仍需采取三倍太阳光的人工光源才能实现持续翱翔，而本成果仅依赖自然光即可实现持续翱翔，可极大拓展此类翱翔器的利用范围，在微型翱翔器的发展进程中具有里程碑意义。
微型翱翔器（MAVS）因其小体积、轻质量、高机动等特点，能够在狭小空间实行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛运用前景。然而此类翱翔器普遍存在翱翔韶光短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其翱翔韶光一样平常不超过10分钟。
续航痛点最紧张是目前微型翱翔器一样平常采取传统的电磁电机作为发动机的驱动部件，电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧低落，如果采取供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难知足翱翔需求。
由北京航空航天算夜学漆明净和闫晓军领衔的科研团队研制的新型微型翱翔器，办理了这一难题。
北航团队研发的超轻型微型翱翔器紧张由静电驱动推进系统（静电电机和螺旋桨）和超轻千伏动力系统（HVPC和太阳能电池）组成。
团队从微型发动机的事理方面寻求打破，提出一种新的静电驱动方案，研制在眇小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机。
静电发动机的核心是静电电机，它是一种依赖静子和转子间的库仑力（Coulomb force）来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备构造大略和无需绕组的上风，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的事情特性也使其在事情过程中发热少且无明显红外特色。在小质量（5克以内）情形下，静电电机的能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，比较传统电磁电机表现出颠覆式的效率和功耗特性。
静电电机的构造设计和效率特性。
静电电机仍需千伏级的高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型翱翔器上。因此，团队还针对翱翔运用处景，研制了千伏级超轻质高压电源，紧张包括太阳能电池和升压电路两部分，个中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能或锂电池输入的低压直流电，转换为4-9千伏的高压直流电，比较美国斯坦福大学研发的同类技能升压比提高了92%。这让高压电流在眇小尺度下不再那么难以获取。
千伏级超轻质高压电源的构型与性能。
在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，CoulombFly的整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻，尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能翱翔器的1/10和1/600。
现有太阳能翱翔器参数比拟和超微型静电翱翔器构型。
更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电翱翔器，翱翔功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在翱翔器进一步微型化中的巨大潜力。
