2026年10月31日的B站超级科学晚现场,北京航空航天大学教授漆明净把这架翼展20厘米、整机约4.2克、比一张A4纸(约4.7克)还轻的小飞机带上了舞台,仅靠自然光就让它腾空。 至于标题里的两个问题——未来能不能跨昼夜飞、能不能上月球——团队在台上给出的畅想是:跨昼夜有望借助大气电场能量实现,探月则有望以伴随月球车的方式上天。 需要说清楚的是,这两条都是科普舞台上的前瞻表述,不是已立项的工程计划,而且它们面对的障碍完全不同:跨昼夜是一道工程题,上月球则撞着一面物理墙。哔哩哔哩城市晚报三农频道
这架飞机的正式名字叫CoulombFly,取自电荷单位“库仑”。北航科研团队利用自主开发的新型静电电机,研制出仅重4.21克的太阳能动力微型无人机,实现纯自然光供能下的持续飞行,相关成果2024年7月18日发表在《自然》上。 它的尺寸和重量,分别只有此前世界最小、最轻太阳能飞行器的十分之一和六百分之一。 官方披露的整机指标是:翼展20厘米,飞行功耗仅0.568瓦,每瓦能提供30.7克升力,首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。人民网人民网微博
它换掉的恰恰是最关键的部件。微型飞行器普遍存在飞行时间短的痛点:当重量小于10克时,飞行时间一般不超过10分钟。 问题出在电磁电机:微型化后转速上升、发热增高,能量转化率急剧下降,机身又无法承受大面积太阳能电板的负重。 漆明净团队改用电机——利用静电电机“同种电荷相斥、异种电荷相吸”的原理,一推一拉带动旋翼产生升力,只要一束光就能起飞。微博光明网三农频道
跨昼夜飞:路径存在,卡在能量。有光起飞、无光降落,根源在于它不装电池,阳光直驱电机。要让它在夜里留空,要么加装储能——4克级机体每加一克电池都直接吃进升力余量;要么换一个不依赖阳光的能源,台上提到的方向是大气电场。静电电机之所以能减少发热,是因为静电具有高电压、低电流的特性,电流越小发热越少,这与冬天穿衣服时的静电是同一个原理:电压上千伏甚至上万伏,但电荷少、电流小,功率几乎可以忽略。 现场参会的科普媒体差评的转述更直白:生活中很多传统电机用不了的电,静电电机却能拿来用,比如大气电场的能量,未来说不好可以永驻天空。 但截至现在,大气电场取能没有公开的工程样机、时间表和实测数据,可用功率又极小且受天气影响——“跨昼夜”目前只走到方向论证这一步。光明网知乎
上月球:去得了,飞不了。库仑飞行器的升力来自旋翼向下推空气,而月球表面几乎没有大气,推不到空气就没有升力,静电电机效率再高也绕不开这条物理规律。所以“伴随月球车走向月球”的合理形态是被带上月面充当超微探测的伴随装备,而不是像飞机一样飞。静电电机确实有适配太空环境的一面:结构简单、无需绕组,官方称其高电压、低电流的工作特性使发热少且无明显红外特征。 真正的障碍还是能源:月球昼夜各约14个地球日,大气电场在月面无从谈起,纯太阳能直驱同样撑不过月夜。如果目标是“在地球之外飞起来”,更现实的候选是有大气的天体——NASA的蜻蜓号旋翼飞行器正是为土卫六设计,按计划将于2034年前后抵达。微博知乎
这项静电电机技术并没有停在论文里:团队已把静电电机技术做出各种尺寸的静电散热风扇,并在迷你主机、端侧AI芯片散热等场景完成工程化验证。 更小的形态也已提出:团队提出了一款翼展8毫米、质量9毫克的超微型静电飞行器,飞行功耗不到1毫瓦。 北航教授闫晓军的判断是,太阳能微型无人机未来进一步开发后,有望在应急救援、狭窄空间检测等场景中应用。知乎微博光明网
把两个问题合起来回答:跨昼夜有明确的能源路径,但停在工程门槛之前;上月球能“去”,不能“飞”,缺的是月面储能和环境适配。接下来值得盯的信号,是大气电场取能或微型储能是否出现带实测数据的样机,而不是“永驻天空”这类畅想词本身。