北京
軟銀集團和凸版印刷控股公司開發了一種新型輕質高耐久性材料，專為高空平臺系統 (HAPS)飛機設計，解決了平流層持續運行的關鍵技術障礙之一。
一種新型機翼蒙皮，旨在抵抗紫外線輻射、臭氧和極寒天氣，可以延長高空平臺在空中停留的時間，從而支持未來的通信和監視網絡。
它們介于飛機和航天系統之間，提供了一種靈活的擴展連接方式，而無需發射衛星的成本和復雜性。
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內容
兩家公司表示，這種用于飛機機翼蒙皮的材料經過專門設計，能夠承受極端的紫外線輻射、臭氧暴露以及低至接近零下 100 攝氏度的溫度，這些條件長期以來限制了此類平臺的使用壽命。
隨著全球對高空平臺系統（HAPS）作為地面網絡和衛星之間的補充層（尤其是在通信和監視方面）的興趣日益濃厚，這一發展也隨之而來。
/* 平流層環境使高空平臺材料的耐久性接近極限。
高空平臺 (HAPS) 的運行高度約為 20 公里，其所處的大氣層環境條件與傳統飛機所遇到的環境條件明顯不同。
在這些高度，太陽輻射明顯更強，臭氧濃度更高，在陽光直射下，溫度會從極冷到極熱劇烈波動。
這些公司表示，用于飛機結構的傳統材料在長時間暴露于這些條件下會降解，從而影響飛機的性能和耐久性。
為了解決這個問題，新的機翼蒙皮采用了源自 TOPPAN 材料技術的多層薄膜結構和抗沖擊樹脂，并結合了從軟銀 HAPS 飛行中收集的運行數據。
他們表示，最終得到的結構既保持了強度，又保持了輕便性，這對于設計用于在空中停留數周或數月的飛機來說至關重要。
測試方法模擬平流層環境，以驗證其長期性能。
除了材料本身，這些公司還開發了一種新的測試方法，可以模擬紫外線輻射、臭氧和超低溫的綜合影響。
這種方法使工程師能夠觀察材料在與平流層條件非常相似的條件下如何降解，而這在歷史上一直很難在地面上精確復制。
測試環境包括暴露于短波紫外線輻射和遠高于地面臭氧濃度的臭氧，同時溫度也在很大范圍內循環變化。
/* HAPS（High-altitude platform systems）飛機是什么？它們如何在平流層中運行？
高空平臺系統在航空航天和通信領域占據著獨特的地位。
國際電信聯盟將高空平臺定義為在 20 至 50 公里高度運行的無線電臺，高空平臺就像“空中基站”，在比衛星更靠近地球的同時，還能為廣闊的區域提供連接。
它們旨在提供寬帶連接、回程鏈路和應急通信，尤其是在地面基礎設施有限或受損的地區。
由于其高度優勢，單個高空平臺可以覆蓋廣闊的地理區域，與衛星系統相比，兼具覆蓋范圍廣和延遲相對低的優點。
/* 不同類型的 HAPS 平臺體現了在續航能力和有效載荷方面的不同設計思路。
高空平臺系統大致可分為兩類。
重于空氣的平臺類似于飛機，依靠空氣動力升力飛行。其中包括翼展很長的太陽能無人機，它們利用白天的太陽能和夜間儲存的能量，設計用于長時間滯空。
另一種方法是使用比空氣輕的平臺，例如氣球或飛艇，它們依靠浮力保持在空中。這些系統可以攜帶更大的有效載荷，但可能更容易受到大氣條件的影響。
軟銀的重點是重于空氣（HTA）的系統，這種系統可以更好地控制定位，更適合在固定區域提供持續的通信覆蓋。
軟銀提供了來自其平流層高空平臺飛行的真實數據，包括實際溫度測量和深紫外線 (UV-C) 射線暴露條件，并定義了諸如減輕重量和其他性能標準等要求。
這使得 TOPPAN Holdings 能夠運用為建筑材料開發的技術，設計出一種能夠應對平流層惡劣環境條件的表皮。
雖然衛星歷來承擔著這一角色，但 HAPS 平臺提供了一系列不同的權衡—更低的延遲、更容易的部署以及與地面移動網絡更直接集成的能力。
隨著高空平臺（HAPS）在全球范圍內加速發展，空中和太空之間的一個平臺正在形成。
HAPS 平臺日益被視為分層通信架構的一部分，該架構包括地面網絡、無人機和衛星。
它們介于飛機和航天系統之間，提供了一種靈活的擴展連接方式，而無需發射衛星的成本和復雜性。
隨著監管框架的演變和技術的成熟，重點正從示范轉向部署。
如果它能按預期運行，就能幫助高空平臺飛機在平流層停留更長時間，使持續的高空連接理念更接近現實。
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