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无人机(jī)降落有哪几(jǐ)种方式(shì)?

 

无人机的回收方式(shì)可归纳(nà)为伞(sǎn)降回收、空中(zhōng)回收、起落架滑跑着陆、拦阻网回收、气(qì)垫着陆和垂二主着陆回收等类型(xíng)。有(yǒu)些无人机(jī)采用非整机回收,这种情况通常(cháng)是回(huí)收任务设备舱,飞机其他部分(fèn)不回收。例如,美国的D-21/GTD-21B在完成飞行(háng)任务后(hòu),其任务设备舱被(bèi)弹射出机体,由C-130飞机空中回收。有些小型无人机在回收时不用回收工具(jù)而是(shì)靠机体某部分(fèn)直(zhí)接触地(dì)回收笆(bā)机,采用这种简单回收方式的无人机通常(cháng)是(shì)机重小(xiǎo)于(yú)10kg,最大特征尺寸在3.5m以下。例如,英(yīng)国的UMACII飞(fēi)翼式无(wú)人(rén)机,完成任务后靠机(jī)腹着陆回(huí)收。

1.伞降回(huí)收

这是一(yī)种较普通的回收(shōu)方(fāng)式(shì)。降落伞由主伞和减(jiǎn)速伞(也称(chēng)阻力伞(sǎn))二级(jí)伞(sǎn)组成。当无(wú)人(rén)机完成任务后,地(dì)面站发(fā)遥控指令给无(wú)人机,使发动(dòng)机慢(màn)车,飞机减速,降高。到达合(hé)适飞(fēi)行高度和速度时,开减(jiǎn)速(sù)伞,使飞机急剧(jù)减速,降高,此时发动机已停车;当无人机降到某飞行(háng)高度(dù)和速度时,回收控制(zhì)系(xì)统(tǒng)发出信号,使主伞开伞,先呈收紧(jǐn)充气状(zhuàng)态,过了一定时间,主伞(sǎn)完全充(chōng)气(qì);无人机悬挂在主伞下(xià)慢慢着陆,机下触(chù)地开关(guān)接通(tōng),使主伞与无人机脱(tuō)离(lí)。这是对(duì)降(jiàng)落伞回(huí)收过程最简单的描述,省略了中间环节和过程。为尽量减少无人机回收后的损伤,特别(bié)是为保护机载任(rèn)务设备(bèi),有些无人(rén)机还在机体触地部位安装减震装置,充气袋是一种常用的(de)减(jiǎn)震装置。同时(shí)还要考虑到机(jī)体(tǐ)着地部位要尽可能远离任务设备舱。

例如,加拿大(dà)的CL-89,回(huí)收时,无人机(jī)上下(xià)翻(fān)转180°,使机(jī)腹在上,机背在下,机背前后的着陆气包着地,吸收撞击能量(liàng),保护机腹(fù)内(nèi)的任务(wù)设备。有些无人机机体着地部分被设(shè)计成较脆弱的部(bù)件,当做飞机着地的减震(zhèn)装置(zhì)。例如,英(yīng)国的"不(bú)死鸟"在回(huí)收开伞后翻转180°,机(jī)腹朝上,机背向下,机背整流(liú)罩较脆弱,允(yǔn)许着地时被压扁,吸收着地撞击力(lì),保护机腹的任(rèn)务设(shè)备(bèi)短(duǎn)舱。

2.空中回收

用有人机(jī)在空中(zhōng)回(huí)收(shōu)无人机的方式目前(qián)只在美国使用。采用(yòng)这种(zhǒng)回收方式,在有人机(jī)上必须有空中回收系统,在无(wú)人机上除了有阻力伞(sǎn)和主伞之(zhī)外,还需有钩(gōu)桂伞、吊索和可旋转的脱落(luò)机构。其简单(dān)回收过程如下地面站发出遥控指令,阳(yáng)力伞开伞,同时使发动机停车,当(dāng)无人机在阻力伞作用下降到一(yī)定高度和一定速度(dù)时(shí),回收(shōu)控制系(xì)统发出(chū)开主伞(sǎn)控(kòng)制信(xìn)号,打开(kāi)钩挂伞(sǎn)和(hé)主伞,主伞(sǎn)先呈(chéng)收紧充气状态,不(bú)久,就完全充气;此时钩挂伞(sǎn)高(gāo)于主伞,钩挂伞下面(miàn)的吊(diào)索保证(zhèng)指(zhǐ)向主(zhǔ)伞前(qián)进(jìn)的方向,在(zài)吊(diào)索上安装指示方向的风向旗,使有(yǒu)人机便于辨认和钩住钩桂伞。这时(shí),有人机逆风进(jìn)入,钩住无人机钩挂(guà)伞(sǎn)与吊(diào)索,当无人机被钩住时,主(zhǔ)伞自动脱离(lí)无人(rén)机,有人机用(yòng)绞盘绞起(qǐ)无人机,空中悬挂运(yùn)走。这种回收方(fāng)式不会损伤无人机。但(dàn)是为回收无人机要出动有人机,费用(yòng)高;在回收(shōu)时要求有人机驾驶员有较高(gāo)的驾驶技术;受天气与风情影(yǐng)响大,加上伞的性能无(wú)法事(shì)先估计,其回收的可靠性低。随(suí)着回收技术的提(tí)高,回收的可靠(kào)性将(jiāng)会提高。例(lì)如,美国的“火蜂(fēng)”II用空中回收方(fāng)式,在回(huí)收(shōu)时,直升机(jī)钩挂(guà)高(gāo)于主伞24.08m的(de)钩挂伞(sǎn)。

3.起落(luò)架滑跑着陆

这种(zhǒng)回收方式与(yǔ)有人(rén)机相似,不同之处是:

①跑道(dào)要求不如有(yǒu)人机苛刻。

②有(yǒu)些无人机的起落架局(jú)部被设(shè)计成较脆弱的结构,允许着陆时撞地(dì)损坏,吸收能量。例如英国的(de)"大鸭”I,这是一(yī)种(zhǒng)机重15kg,翼(yì)展(zhǎn)2.70m、机长(zhǎng)2.10m的小型无人机,机身下有着陆滑橇(qiāo),机翼有翼尖滑橇,翼尖(jiān)滑橇(qiāo)较脆弱,回收时(shí)允许折断,以吸收(shōu)撞击力。

③为(wéi)缩(suō)短着陆滑跑距(jù)离(lí),有些无人机例如以色(sè)列的"先锋”、“猛犬”、“侦察兵”等在机尾装(zhuāng)尾钩,在着(zhe)陆滑跑时,尾(wěi)钩钩住地面拦(lán)截绳,大大缩短了着陆滑跑距离。

4.拦阻网或“天钩”回收(shōu)

用拦阻网系统回收无(wú)人机是目前世界小型(xíng)无人机较普遍采(cǎi)用的回收方式之(zhī)一。拦阻网(wǎng)系(xì)统通常由(yóu)拦(lán)阻网、能量吸收装(zhuāng)置和自动引导(dǎo)设备组成。能(néng)量(liàng)吸收装置与拦(lán)阻网相连,其作(zuò)用是吸收无(wú)人机撞网的能(néng)量,免得无(wú)人机触(chù)网后在(zài)网上弹跳不停(tíng),以致损伤。自动(dòng)引导设备一般是一部(bù)置于网(wǎng)后的电视摄像机,或是装在拦阻网(wǎng)架上的红外接收机,由它(tā)们(men)及时向地面站报告(gào)无人机返航(háng)路线的偏(piān)差。

当无人机返航时、地(dì)面控(kòng)制站要求(qiú)无人机以(yǐ)小(xiǎo)角(jiǎo)度(dù)下滑(huá),最大速度不(bú)得超过120km/h,操纵人(rén)员通(tōng)过电视监视(shì)器监视无人机飞行(háng),并(bìng)根据地(dì)面电视摄像机拍(pāi)摄的图像,或(huò)红外(wài)接收机(jī)接收到(dào)的无人机信号,确定返航路线的(de)偏差(chà),然(rán)后半自动地(dì)控制无人机(jī),修正飞行(háng)路线(xiàn)、使之对准地面摄像机的瞄准线,飞向(xiàng)拦阻网。无人机触网时的过载通常不能(néng)大于(yú)6g,以免拦阻网遭到较大损坏。例如,以(yǐ)色列的“侦(zhēn)察兵”、美国的"苍鹰"等都用拦(lán)阻网回收(shōu)。

"天钩"回收和(hé)拦阻(zǔ)网回(huí)收(shōu)功(gōng)能(néng)相似,回收(shōu)时控制无人机飞(fēi)向绳索,利用无人机翼尖的挂钩钩住绳索回收。美国的"扫描鹰"无人机(jī)便采用此种回收方式。

5.气(qì)垫着陆

20世纪70年(nián)代出现了气垫车(chē)、气(qì)垫船,它(tā)们利用气垫效应(yīng)离开地面或(huò)水面腾空行驶。无人机气垫着陆的工(gōng)作原理是一样的。在无人机的机腹四周装上"橡胶裙边。,中间(jiān)有(yǒu)一个带孔的气囊,发动机把空(kōng)气(qì)压人气囊,压(yā)缩(suō)空(kōng)气从(cóng)囊孔喷(pēn)出,在(zài)机腹下形(xíng)成高压(yā)空气区——气垫,气(qì)垫能够支托无人机贴(tiē)近地面(miàn),而不(bú)与(yǔ)地面(miàn)发(fā)生猛(měng)烈(liè)撞击。20世纪70年代中期,美国用(yòng)澳大利(lì)亚的"金迪维克(kè)"无(wú)人机作(zuò)为气(qì)垫着陆的(de)研究机,进行气垫着陆项(xiàng)目试(shì)验研究(jiū),取得较大成绩。气垫着陆的最大优点是,无人机能在未经平(píng)整的地面、泥地、冰雪(xuě)地或水上着陆,不受地形条件限制。此外,不受无人机大小、重量限制,且回(huí)收率高,据说可以达到1分钟 1架次,而空中回(huí)收则是1小时1架次。

6.垂直着陆回收

垂直着陆回收方式只需小面积回(huí)收(shōu)场地,因不受回收(shōu)区地形条件的(de)限制而特(tè)别受到军方青睐。这种回收(shōu)方式(shì)有(yǒu)两种类型:

(1)旋(xuán)翼航(háng)空器垂直着陆

这种(zhǒng)着陆方式的特点是(shì)以旋翼旋转作为获(huò)取升力的来源(yuán),操(cāo)纵旋翼的(de)旋转(zhuǎn)速度,使无人机垂(chuí)直着陆。

(2)固定翼垂(chuí)直着陆

此种(zhǒng)垂直着陆方式的特点是(shì)以发动机推力直接抵消重力。这种着陆方式(shì)又可分成两(liǎng)类(lèi)一(yī)是在无人机上配备着陆(lù)时用的专用发动机,着陆时,控制机上的主发(fā)动机和专(zhuān)用发动机的油门、使其在(zài)主发动机(jī)推力的(de)垂直分力和(hé)专用发动机推力的共同作(zuò)用下,减(jiǎn)速(sù)、垂直着陆;二是在回收时成垂直姿态(tài),在发动(dòng)机推力的垂直分力作(zuò)用(yòng)下,减速(sù)、垂直着陆(lù)。

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