無人駕駛直升機
視頻為查打一體固定翼無人機!!!
? ? ? ? ?旋翼無人機-直升機,它的構造比較簡單,價格也比較低廉,更為重要的是它根本不需要發射系統,還能垂直起降,更能自由懸停,而且飛行起來靈活性相當高超,可用各種速度、用各種飛行剖面的航路進行飛行。在一般的飛行品質上,也能呈現出“二小一高”的重要特點:振顫小、噪聲小,可靠性比較高。因此,在直升機技術發達的國家,無人駕駛直升機很早就開始研制。例如,美國的卡曼公司早在50年代就曾推出無人駕駛直升機,并且已經有一些型號投入了實際運用階段。、
早期
產生原因
不管你的直升機多么先進,其風險和損失問題總會在一定程度上存在,因此,作為直升機飛行員,要想沖鋒陷陣而不想在安全問題上作出一點犧牲,世界上恐怕沒有這么便宜的事情,這也正是老百姓經常說的一句俗話:"好將難逃陣頭亡。"因此,最安全、最可靠的辦法,就是機器人上天,那樣即使打了敗仗,人員卻不受損失。于是,在旋翼式無人機方面,便產生了無人駕駛的直升機。
操縱系統
一種無人駕駛直升機操縱系統,根據直升機上飛控計算機的指令進行操縱,包括旋翼操縱機構、航向操縱機構和油門操縱機構,其特征在于:所述的旋翼操縱機構包括自動傾斜器、三套變距舵機和拉桿組件;自動傾斜器安裝在直升機主軸的下方,三套變距舵機分別和自動傾斜器相連安裝在自動傾斜器的周邊下方,拉桿組件的一端與自動傾斜器相連,另一端和直升機的旋翼相連,旋翼操縱機構通過三套變距舵機的協調動作驅動自動傾斜器升降或傾斜,帶動拉桿組件控制旋翼的飛行姿態;所述的航向操縱機構包括航向舵機、推拉鋼索和搖臂,航向舵機安裝在直升機的設備艙內,航向操縱機構通過航向舵機驅動推拉鋼索,推拉鋼索帶動搖臂,驅動尾槳變距機構改變尾槳距角,實現對航向的控制;所述的油門操縱機構包括油門舵機和油門鋼索,油門操縱機構通過油門舵機驅動油門鋼索控制發動機油門的開啟度,實現對發動機的控制。
相關報道
到90年代,出于高技術戰場偵察的需要,發達國家又在重新考慮并加緊研制新一代無人駕駛直升機。據英國《簡氏防務周刊》1993年2月6日報道,俄國當時已設計出一種新型Ka遙控直升機。該機起飛質量為250公斤,其紅外偵察設備重達30余公斤(加上相關的數據傳輸系統達50余公斤)。控制設備裝在機身的頭部,發動機裝在機身的中部。這種遙控直升機的軍用改裝型能加裝電視、核生化檢測器、激光目標指示器等。
英國
制造商
當然,英國人自己也沒有落后。英國的"斯普賴特"。這種由英國的一個不太出名的飛機公司――穆拉德公司制造的直升機。它具有一般戰場需要的各種作戰功能,能偵察、監視、空中巡視,還能給其他作戰指示目標,還可以參加未來戰場上的一種無處不在的對抗活動――電子戰。
技術特點
這種直升機上裝有比較穩定的電視自動攝像機、紅外照相機、微光電視探測器、激光目標照射器、傳感器、電子情報和電子對抗設備等。不過,你可別認為裝有這么多設備的直升機一定很重,恰恰相反,由于這個飛機公司特別注重廣泛運用現代化的微電子材料,使得這種直升機的空機重量僅僅只有28公斤,即使最大的起飛重量也只有40公斤左右。
當然,該直升機其他技術指標也是比較有特點的。它采用兩副上下同軸不同向的雙葉槳對轉式旋翼,非常成功地解決了飛行中的直升機無人駕駛的難以平衡問題;葉槳和全機身都是采用現代的復合材料,又結實又輕便,特別適合飛行的需要;更令人感到高明的地方,是設計上的隱身技術的巧妙的運用,即外型像美國的F-117A那種棱角分明,取得了令設計者比較滿意的隱藏自身形狀的能力。直升機動力為兩臺4.4千瓦(6馬力)的MLH2/88二沖程活塞發動機,油箱容量8升,內部儲藏有汽油和潤滑油混合液。該直升機用無線電指令制導,由機載的全自動飛行控制系統去實現這種飛行的各種動作。如果,在飛行中這種飛行控制鏈失效時,它也有非常保險安全的處理裝置,它可以按照事先預定好的直升機返回程序,自主地安全返回飛行的起飛基地。由于這種無人直升機是垂直地起飛和降落,自然也就不需要專門的地面站和專門的無人機發射系統了。
折疊外形特征
盡管"斯普賴特"多用途無人直升機旋翼直徑僅為1.6米,有效起飛載重也只有6公斤,但飛行速度最大卻可以達到130公里/小時,飛行總時間可達2小時以上。作戰時,其最大升限可達2440米,當然正常的飛行高度只是在250~500米之間。其作戰半徑可達32公里以上。
加拿大
外形特征
還有一種無人直升機也頗負名聲,這就是由加拿大航空公司制造的CL-227"哨兵"無人直升機。
CL-227 "哨兵"無人直升機的外形像一個大花生,上下各有一個大圓肚子,中間的腰部對接在一起,而最大的直徑也只有0.64米。直升機發動機裝有消聲安全設備,因此飛行起來噪音十分低。這種無人直升機設計得十分科學,發動機的噴口向上排氣,加上其球形的外部結構,這樣它就具有一定的隱形能力,使戰場上的敵人難以發現。該機的飛行操作和控制也十分方便。你只須把飛行程序預先設計好,它就會十分靈活地聽從你的指揮了。
奇特性能
"哨兵"無人直升機是一種具備高生存力、可進行實時監視和目標探測的飛行器。它可垂直起落又可平飛和懸停。更為奇特的是,它可以用一根長繩索把它系住了,像風箏那樣拴在你想要拴的地方,讓它在200米的空中給你站崗放哨,此時的探測距離可以達到48公里;如果你用500米的繩索拴住它,讓它在高高的500米的上空為你站崗,此時的探測距離可以達到80公里以上。要把它收下來,也十分容易,只要給它一個指令,它便乖乖地垂直落下來了。如果你覺得隨便垂直降落可能不太安全,這時你還有更加安全的辦法,這就是在地面上或稈在軍艦上張開一張大網,讓它舒舒服服地投向你為它準務的懷抱。
折疊產地原型
研制"哨兵"無人直升機的加拿大航空公司,位于加拿大蒙特利爾市。在1952~1976年期間,該公司一直是美國通用動力公司的子公司。直到1976年之后,加拿大的政府才將其收為國有公司,并交給邦巴迪爾公司進行管理。由于邦巴迪爾公司具有雄厚的航空工業制造技術基礎,結果在幾年內便把這個新收回的公司發展成為一個加拿大最大的航空企業。
早在1978年,就完成了第一架"哨兵"原型機。但在當時,這種原型機只能系留升空,執行對空中目標的警戒,并且主要用于軍艦的防空作戰。研制工作進入第二階段后,主要是進行各種應用性實驗,并分別在1981年12月完成了不系留飛行工作實驗,1982年完成了戰術環境下的戰斗飛行實驗,1983年又分別向美國和北約進行了正式的推銷性的表演飛行活動,取得了美國和北約的信任。之后,研制工作進入了第三階段。,"哨兵"無人直升機步入了定型和生產階段。先后共生產了10架原型直升機,兩大套地面站和6套作戰任務飛行的載荷設備。這10架無人直升機是用比較高級的復合材料制造的,共分三節組成-――上邊的一節是一個圓滑的球體,專門用于裝置飛行發動機和飛行的燃料;下邊這一節也是一個圓形的球體,主要用于裝置自動操作控制設備和探測傳感系統;中間這一節是上下兩個球體之間的一塊小小的連接部分,但它又是至關重要的,因為它里面裝置的是無人直升機的靈魂――電子系統,而外邊則是賦予其飛行能力的旋翼槳。這種旋翼分為上下兩層,每層有3片葉槳。
這種三節蟲式的結構,具有非常明顯的優點。在需要維修時,你只要看準問題出在哪一節,30分鐘之內便可以把它更換修好。但是,它的起落架卻不能操縱,因為它設計成了像個雪橇一樣,只能把它固定在無人直升機的下部了。
別看CL-227"哨兵"直升機的個頭不是很大,但是它的設備卻十分先進,作用也非同小可。直升機上的裝備幾乎應有俱有,裝有電視攝像機、激光照射器、輻射探測器、假目標欺騙設備等。其中任務設備最大重量為45公斤,燃料的最大的重量為54公斤,但兩項相加不能超過88公斤。它的旋翼直徑2.8米,機高1.6米,最大的起飛重量是190公斤,最大的平飛速度是130公里/小時,最大的實際戰斗飛行高度是3000米,作戰半徑是50公里。但是,它的續航能力是相當好的,在500米的高度上可長達4小時。
目前,CL-227"哨兵"直升機無人直升機已經在加拿大的旅一級作戰部隊使用,一個"哨兵"小隊,編制有4架這樣的無人直升機,有3輛高機動的多用途汽車,專門用作發射、回收、提供動力和地面操作控制之用,由6個人具體操作控制,1個連目前只有3個小隊。
新西蘭機
新西蘭的TGR直升機公司于日前推出了一款全新的隱形無人駕駛直升機。
TGR公司介紹稱,這種被稱為"蛇鯊"的無人直升機在飛行過程中很難被發現:其機身由凱芙拉材料制成,而且外形上也采用了"隱形"設計,具有很低的雷達波反射率。
此外,設計人員還使用了一系列方法來降低"蛇鯊"的紅外特征和噪音水平。例如,為了降低廢氣溫度,直升機上專門安裝了一套循環處理系統。而為了降低飛行過程中產生的噪聲,槳葉也經過了特殊設計。測試結果顯示:只要超過225米的距離,地面人員將根本聽不到"蛇鯊"在飛行中產生的噪音。
基本型"蛇鯊"無人直升機的最大飛行速度為280千米/小時,最大有效載荷680千克。該機另外一大特點在于其裝備有一臺柴油發動機。據TGR公司介紹,"蛇鯊"是全球唯一一種使用柴油發動機的無人機。
"蛇鯊"的發動機具有很高的工作效率,耗油量非常低:其一款改型可持續滯空24.5小時--這可能也創造了直升機領域的一項世界記錄。而TGR直升機公司發言人表示,他們目前還在對"蛇鯊"進行改進,以便使其有能力在攜帶900千克載荷的情況下持續飛行(無空中加油)30個小時。
"蛇鯊"直升機上裝備有紅外和光學偵察設備,根據任務的不同,。它除了可根據地面發出的指令執行任務外,還可按照事先設定的程序實施自動起降、選擇飛往目標區的路線和返回基地等復雜過程。
美無人機
美國麻省理工學院的一個小組已研制出一種無人駕駛直升機,它的長項是"玩特技"。
這種代號為"X-Cell 60"的無人駕駛直升機,在實驗中已經成功地"學會"了第一個高難度動作---副翼橫滾,也就是說,在保持較高飛行速度的情況下,圍繞機頭和機尾組成的縱軸線像陀螺一樣做360度滾動。
此前無論是有人駕駛還是無人駕駛的直升機,都需要技巧高超的飛行員參與,才能進行特技飛行。而該校信息和決策系統實驗室研制出的"X-Cell 60",完全是在無人的狀態下自動完成了副翼橫滾,這在世界上還沒有先例。能進行特技飛行的無人駕駛直升機,有望用于軍事偵察、災區勘測、高空航拍等領域。
國內情況
研究投入
正當世界上一些發達國家積極投入無人駕駛直升機研制時,中國的航空工業者也在埋頭苦干,研制著自己的無人直升機。1993年9月29日,中國第一架共軸式雙旋翼無人駕駛直升機"海鷗"號首飛成功,標志著我國已經攻破了相應的一系列技術難關。據報道,"海鷗"總重量300公斤,發動機功率58.8千瓦。機上有飛控導航系統和遙測系統,可以自主飛行或遙控飛行。這種直升機也可用于軍事,在戰場偵察、探測等方面發揮特殊作用。
升空造價
2004年11月4日,國內第一款超輕型單座直升機和無人駕駛型直升機首次面世珠海航展2號展館。
中國直升機設計研究所所長、中國航空工業第602所研究員吳躍今天在珠海航展2號展館向本報記者表示,經過35年的努力,我國已經具備了第三代直升機的設計能力,這次展出的1架超輕型單座直升機和3架75公斤級無人駕駛型直升機是由江西蒼嵐輕型直升機有限公司研制開發的,它在直升機的總體優化、系統集成和旋翼技術等方面取得了重大突破,標志著我國直升機研發水平已經躋身世界先進行列。據介紹,他們的超輕型單座直升機和無人駕駛型直升機系列產品可廣泛應用于空中攝影攝像、重大活動和節慶的空中指揮以及農藥噴灑等領域,每架直升機的銷售價在20萬至40萬元人民幣之間,具有十分廣闊的市場前景,2003年被批準為國家高科技產業化示范工程。
國內主要無人直升機概覽:
V750 | Z-5 | Z-3 | U8 | 飛虎 | |
起飛重量 /公斤 | 757 | 450 | 100 | 230 | 249 |
任務載荷 /公斤 | 80 | 100 | 20 | 40 | - |
測控半徑/公里 | 150 | 100 | 30 | 100 | - |
最大速度 /公里每小時 | 161 | 180 | 108 | 150 | 209 |
巡航速度/公里每小時 | 145 | 126 | - | 120 | 177 |
最大升限/米 | 3000 | 3500 | 1000 | 300 | |
續航時間/小時 | 4 | 6 | 1 | 4 | 3.5 |
航空工業直升機所微信公眾號11月22日報道。“戰狼”察打一體無人直升機(AV500W)、“善知鳥”無人直升機(AV500)以及“察敵”XM20變矩多旋翼無人機三型機在青藏高原進行試驗試飛。11月18日,在海拔4300米的青海格爾木試驗基地,“戰狼”察打一體無人直升機(AV500W)圓滿完成了高原掛彈飛行和打靶試驗,,這是國產無人直升機首次在高原地區實現空中偵察打擊試驗。
2017年11月18日,在海拔4300米的青海格爾木試驗基地,直升機所自主研制的“戰狼”察打一體無人直升機(AV500W)圓滿完成了高原掛彈飛行和打靶試驗,,這是國產無人直升機首次在高原地區實現空中偵察打擊試驗。
在軍民深度融合、創新驅動發展的形勢下,航空工業直升機所敏銳地覺察到裝備智能化、無人化的發展趨勢,本著“航空報國”初心,以不等不靠、主動作為的態度,自籌經費開展了多款無人機的研制工作。
當前全球軍民市場對無人直升機提出了廣泛的應用需求,特別是我國高原地區的需求更為急迫。
為更好地滿足用戶急需,在寒冬到來之際,所長洪蛟下令“戰狼”察打一體無人直升機(AV500W)、“善知鳥”無人直升機(AV500)以及“察敵”XM20變矩多旋翼無人機三型機開赴青藏高原進行試驗試飛。從10月下旬至11月中旬,科研人員克服重重困難,出色地完成了三型無人機高原試驗任務,充分驗證了三型無人機在高原使用的卓越性能。
試驗表明,該型機可適應高海拔地區、復雜地形環境的飛行,可執行偵察打擊一體的作戰任務,為國產無人直升機在高原地區作業奠定了堅實基礎。
“戰狼”是一款輕型察打一體無人直升機,在AV500無人直升機平臺基礎上,加裝晝夜觀瞄系統、系統,并對氣動外形、旋翼系統、飛控系統等進行了優化。
“戰狼”在平原地區最大起飛重量500千克,在4300米高原地區最大起飛重量430千克,,最大平飛速度每小時170千米,續航時間4小時。
該型機高原性能良好、機動性強、部署方便,具備良好的偵察能力和快速反應能力,可對敵方輕型車輛、人員等地面目標進行精準打擊,特別適合在高原復雜地形環境使用,在未來戰爭以及反恐維穩、緝毒緝私等領域具有廣泛應用價值。
察打一體無人直升機可在復雜地形環境下垂直起降,利用直升機特有的懸停、小速度飛行等優勢,在偵察探測、目標打擊、通信中繼等戰術領域有廣泛應用前景。
“戰狼”無人直升機體積小、隱蔽性強,具有較強的生存能力,能在敵火力范圍之外的安全區域對無人機進行遠程控制,可有效保障作戰人員安全。
航空工業直升機所具有長期的直升機技術積累和研發經驗,自2004年開始自主研發無人直升機,始終按軍工產品研制程序開展設計、生產和試驗試飛工作,攻克了一系列無人直升機關鍵技術,不斷提升無人直升機的智能化水平和自主控制能力,在無人直升機研制領域位居國內前列。“戰狼”無人直升機(AV500W)此前在珠海航展、天津直博會等多個航展上亮相,受到國內外用戶和媒體的廣泛關注。
