从科幻到现实！日本“母舰”颠覆传统能源认知
发布日期：2026/2/11
在不久前举行的美国航空促进会科学技术论坛上，一项由丰田公司主导，普林斯顿大学、密歇根大学、普渡大学、贝勒大学和亚利桑那州立大学参与的“母舰（Mothership）高空风筝”项目，受到了科学家们的关注。这项技术集合了浮空风电与伞梯风电两项技术的特点，其翼状充气装置被证明能够得到安全高效地控制，进行发电工作。
“母舰高空风筝”是丰田在2018年就已经启动的高空风能开发项目，核心目标是利用平流层西风急流发电并打造多功能高空平台，采用充气式翼型结构，通过系绳与地面设备连接实现能量转化与控制，以解决日本能源高度依赖进口的问题。
这款高空风筝的结构采用了充气式管状骨架与高强度弹性纤维，充气压约1.2个大气压，紧急时排气可安全飘落。其依靠类似襟翼的空气动力舵来调整姿态，通过系绳张力与8字形飞行轨迹持续产生牵引力，由地面绞盘机构来进行收放与发电。该项目的目标高度为10公里，目标机身面积达10³-10⁶平方米。
与国内目前放飞的梯伞高空发电技术相比，丰田的这款高空风筝结构更复杂。其表面覆盖了光伏板，安装了小型风电机组，内部还设置了轻量化储能电池。这套系统的作用个，不是替代风筝牵引地面发电的主逻辑，而是为“母舰高空风筝”的机载设备供电。这些机载设备包括舵机、通信模块、航空障碍灯等。同时，由于“母舰高空风筝”除了发电还具备通信中继与气象观测的多功能平台作用，会搭载一些额外载荷，需要稳定的电力供应。如果采用地面系绳发出的电力，存在有店里传输损耗与稳定性的风险。
据丰田测算显示，由于高空风能密度为地面的3-5倍，稳定性更强，约1.5万套该系统可覆盖日本全国能源消费。
目前该技术已经取得了一些阶段性成果。2018年7月，完成充气结构风筝的设计、试制与风洞测试；2020年5月用美国基材实现了1公里高度飞行；2024年，该项目在福岛天空公园完成24小时连续飞行测试，样机最高飞至3.7公里，最长飞行约12小时。
但丰田将“母舰高空风筝”视为长期研究项目，一直没有公布过何时将会实现其商业化。该项目相关负责人表示：“我们认为其商业化还为时过早，还在推动很多技术的开发工作。”
来源：风电世界
