太陽能飛行器是指以陽光、太陽能以及太陽本身可能存在的其他能量來作為動力和工作能源的飛行器。 以太陽能作為未來航空航天器的輔助能源乃至主能源,是人類具有方向性和前沿性的重要目標。1992-1994年, 時為北京航空航天大學研究生的李曉陽博士(現珠海NCA總設計師 )與趙庸教授研制和飛行成功太陽能無人機“翱翔者號”。這是有記載和有原創自主知識產權的中國第一架太陽能無人機。
2000-2002年,珠海NCA 創造了具優異氣動布局的“綠色先鋒”復合飛翼太陽能無人機,飛行成功并圓滿完成了各項相關實驗科目,取得原創自主知識產權專利。復合飛翼太陽能無人機氣動布局和機體結構新穎,在有效減輕全機重量又保障結構強度的前提下,有更大的機翼采光面積,顯著提高了太陽輻射能的收集率。相對于各國現有太陽能飛行器來看,珠海NCA的復合飛翼太陽能飛機更具優勢,例如在同等機體重量的條件下有更大范圍的采光面積,在對流層下部氣流多變的環境中飛行時,有更好的安定性和操縱性等。
21世紀以來,研制各種商用太陽能飛行器逐步形成了一個新興的朝陽產業,因為:(1)人們需要向地球以外的空間尋求持久能源和潔凈能源,以緩解越來越嚴重的能源困境、保護地球環境,為“人類將來 怎么飛?”尋找新出路。(2)社會發展使得人類對飛行器的航高和續航力等提出更高的要求,現有以各種常規發動機為動力的飛行器一般都不能在空氣稀薄的空域飛行,航高受到限制;飛機爬升到高空也因耗費大量燃料而會縮短續航時間。太陽能飛行器的翼載荷相對較小,因此能在空氣密度很低的臨近空間環境中飛行。而且,理論上太陽能飛機飛得越高則越利于采光集能,利于提高續航力。
太陽能飛行器是非常復雜的當代科學技術集成體,它不僅像常規飛行器一樣,需要解決材料與結構、重量與可靠性、氣動和控制等方面的諸多問題,還需要解決目標指向高空應用的太陽能電池、螺旋槳推進系統、熱交換和能量儲存與循環裝置、以及各種測量傳感系統等相關技術難題。
作為人類開發和利用臨近空間資源的新裝備,太陽能飛行器將能夠替代低軌道衛星的部分功能,從而顯著降低臨空經濟活動成本。此外,利用太陽能無人機組建高空無人機群,長期運行在1.5-2.8萬米的平流層空域,形成高空互聯網來解決全球數十億人無法上網的問題,是當今互聯網商業領域的前沿目標。在不久的將來,高空太陽能無人機有可能用于搜集特定目標的地理和大氣環境的實時數據、獲取實時航攝影像,通過互聯網集成到能實時讀取上述信息的新產品中,作為商業服務內容出售給企業或個人,市場前景廣闊。