1.2 新能源飞行器的主要特点
目前，新能源飞行器主要采用太阳能和氢能等绿色能源作为能源，采用太阳能电池、氢燃料电池、蓄电池等作为动力电池。由于这几种电力系统具有鲜明的特点，因此新能源飞行器与传统油动力飞行器相比有了很大的区别，主要表现在以下几方面。
（1）根据新能源的电力特点，新能源飞行器一般采用电驱动模式，需要根据能源方式选配相应的电池系统及相关的安装方式。图1-8给出了一种太阳能／氢能混合能源飞行器能源与动力系统的组成。由于太阳能电池、氢燃料电池供电功率能力比较软，与传统的飞行器设计相比，要充分考虑总体布局、能源系统、飞行任务之间的耦合关系。
图1-8 太阳能／氢能混合能源飞行器能源与动力系统组成
（2）太阳能飞行器如果实现了跨昼夜飞行，理论上就具有了无限长时间飞行的能力。但是，采用太阳能电池作为动力电源，会遇到夜间无法供电、太阳能电池发电功率与飞行器飞行任务相关等问题。因此，需要考虑太阳能电池供电特性与飞行任务需求之间的耦合关系，对飞行剖面进行优化设计。图1-9给出了高空和低空太阳能飞行器的典型飞行剖面。
图1-9 太阳能飞行器的典型飞行剖面
（a）高空太阳能飞行器的典型飞行剖面；（b）低空太阳能飞行器的典型飞行剖面
（3）太阳能飞行器一般采用大翼展、轻质材料，这会带来严重的气动弹性问题（图1-10），因此需要综合考虑气动特性、结构特性、太阳能电池片、动力装置等特点及耦合关系，开展气动／结构／能源／动力一体化综合设计。
图1-10 太阳能飞行器的气动弹性问题
（4）氢能飞行器采用氢燃料电池、气瓶等装置，如图1-11所示。为了提高能源利用率，需要充分考虑高压气瓶研制、氢燃料电池减重等问题；同时，还要考虑机身设计，以满足其容积、进气、热管理等要求；也可以考虑氢气瓶外挂模式或其他储氢方式。
图1-11 氢燃料电池特性机身设计
（5）由于新能源飞行器通常需要采用多种能源的混合模式，并且混合能源之间、能源与飞行任务之间耦合关系复杂，因此需要采用高效的能源管理与控制技术，以及能控／姿控／轨控一体化控制技术，实现飞行器系统的综合性能最优。