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无人机降(jiàng)落有哪几(jǐ)种方式?

 

无人机的回收方式可(kě)归纳为伞降回(huí)收(shōu)、空(kōng)中回(huí)收、起落架滑跑(pǎo)着陆、拦阻(zǔ)网回(huí)收、气(qì)垫着(zhe)陆和垂二主着陆回收等类型。有些无人机(jī)采用(yòng)非(fēi)整(zhěng)机回收,这种(zhǒng)情况通常是回收任务设备(bèi)舱,飞机其他(tā)部(bù)分不(bú)回收。例如,美国的D-21/GTD-21B在完成飞行任务后(hòu),其任务设备(bèi)舱被弹射(shè)出机体,由C-130飞(fēi)机空中回收。有(yǒu)些小型无人机在回收时不用(yòng)回收(shōu)工具而是靠机体某部分(fèn)直接(jiē)触地回收笆机,采用这种简单回收方式的无人(rén)机通常是机(jī)重小于10kg,最大特征尺(chǐ)寸(cùn)在(zài)3.5m以(yǐ)下。例如,英(yīng)国的UMACII飞翼式无人机,完成任务后靠(kào)机腹着陆回收。

1.伞(sǎn)降回收

这是一种较(jiào)普通的回收(shōu)方式。降落伞由(yóu)主伞(sǎn)和(hé)减速(sù)伞(也称(chēng)阻力伞(sǎn))二(èr)级伞(sǎn)组成。当无人机完(wán)成任务后,地(dì)面站发遥控指令(lìng)给(gěi)无(wú)人机,使发(fā)动机(jī)慢车,飞机减(jiǎn)速,降高。到达合适飞(fēi)行高度和速度时(shí),开减速伞,使(shǐ)飞(fēi)机急剧(jù)减(jiǎn)速,降高,此时发(fā)动机已(yǐ)停车;当无(wú)人(rén)机降到某飞行(háng)高度和速(sù)度时,回收控制系统发出信号,使主伞开(kāi)伞,先(xiān)呈收紧充气状态,过(guò)了一(yī)定时间,主伞(sǎn)完全充气;无人(rén)机悬挂在(zài)主伞下慢慢(màn)着陆,机(jī)下触地开关(guān)接通(tōng),使主伞(sǎn)与无人机脱离。这是对降落伞(sǎn)回收(shōu)过程(chéng)最简(jiǎn)单的描(miáo)述,省略了(le)中间环节和过程(chéng)。为尽量减少无(wú)人机(jī)回收后(hòu)的损伤,特别是为保护机载任务设备,有(yǒu)些无人机还在机体触地部位(wèi)安装(zhuāng)减震装置,充(chōng)气袋是一种常用的减震装置。同时还要考虑到机体着地部(bù)位要(yào)尽可能远离任务设备舱(cāng)。

例如,加拿大(dà)的CL-89,回收时(shí),无人机(jī)上下翻转180°,使机腹在(zài)上,机背在下,机(jī)背前后的着陆气包着(zhe)地,吸收撞(zhuàng)击(jī)能量,保护机腹内(nèi)的任务设备。有些无人机(jī)机体着地部分被设计成较脆弱(ruò)的部件(jiàn),当做飞机着地的减震装置。例如,英国的"不死鸟"在回收开(kāi)伞后翻转180°,机腹朝上,机背向下,机背整流罩较脆弱,允(yǔn)许着地时(shí)被压扁,吸收着地撞击力,保护机(jī)腹的任务设备短舱(cāng)。

2.空中回收

用有人机在空(kōng)中回(huí)收无人机的方式目前(qián)只在美国使(shǐ)用(yòng)。采用这(zhè)种回收方式,在有人机上必(bì)须(xū)有空中回收系(xì)统,在无(wú)人(rén)机上除了有阻力伞和(hé)主伞之外,还需(xū)有(yǒu)钩桂伞、吊(diào)索和可旋转的脱落机构。其简单回收过程如下地面站发出遥控指令,阳(yáng)力伞(sǎn)开伞,同时使发动机停(tíng)车,当无人机在阻力伞作用下降到一定高(gāo)度和一(yī)定(dìng)速度时,回收控制系(xì)统发出开(kāi)主伞控制信号,打开(kāi)钩挂伞和主伞,主伞先呈收紧充气(qì)状态,不久,就(jiù)完全充气;此(cǐ)时钩挂伞高于(yú)主伞,钩(gōu)挂伞下面的吊索保证(zhèng)指向(xiàng)主(zhǔ)伞前进的方向(xiàng),在吊索上安装指(zhǐ)示方向的风向旗(qí),使(shǐ)有人机便(biàn)于辨认和(hé)钩住(zhù)钩桂伞。这(zhè)时,有人机逆风进入,钩住无(wú)人机钩挂(guà)伞与吊索,当无人机被钩住时,主伞自动脱离无人(rén)机,有人机用(yòng)绞盘绞起无人机(jī),空中悬挂运走。这种(zhǒng)回收(shōu)方式不会损伤(shāng)无人机(jī)。但(dàn)是为回收无人(rén)机要出动有人机,费用高;在回(huí)收(shōu)时要求有人机驾驶(shǐ)员有较高的驾驶技术;受天气与(yǔ)风情影响大,加上伞的性能无法事先估计,其(qí)回收的可靠性低。随着(zhe)回收技术的提高,回(huí)收的可靠性(xìng)将(jiāng)会提高(gāo)。例如(rú),美国(guó)的(de)“火蜂”II用空中回收方式,在回(huí)收时(shí),直升机钩挂高于主伞24.08m的钩挂(guà)伞。

3.起落架滑跑着陆

这(zhè)种回收方(fāng)式(shì)与有人机(jī)相似,不同之处是(shì):

①跑道要求不如有人机(jī)苛刻。

②有些无人机的(de)起(qǐ)落架局部被设计成较脆(cuì)弱的结(jié)构,允许着(zhe)陆时(shí)撞地损坏,吸收能量(liàng)。例(lì)如英(yīng)国的"大鸭(yā)”I,这是一(yī)种机重15kg,翼(yì)展2.70m、机长2.10m的小型无(wú)人机,机身下(xià)有着陆滑橇,机翼有翼尖滑橇,翼(yì)尖滑橇较脆弱,回收时(shí)允许折断,以(yǐ)吸(xī)收撞击力。

③为缩(suō)短着陆滑跑距离(lí),有些无人机例(lì)如以(yǐ)色列的"先锋”、“猛(měng)犬(quǎn)”、“侦(zhēn)察(chá)兵”等在(zài)机(jī)尾装尾钩,在(zài)着陆滑跑时(shí),尾钩钩住地(dì)面拦截绳(shéng),大大(dà)缩(suō)短了着(zhe)陆滑跑距离。

4.拦阻网或“天钩”回(huí)收

用(yòng)拦阻网系统(tǒng)回收无人机是(shì)目(mù)前(qián)世界小型无人机(jī)较普遍采用的回收方(fāng)式之一。拦阻网(wǎng)系统通(tōng)常由拦阻网、能(néng)量(liàng)吸收装置和自(zì)动引导设备组成(chéng)。能量吸收装置与拦阻(zǔ)网相连(lián),其作用是吸收(shōu)无人机撞网(wǎng)的能量,免得无人机触(chù)网后在网上(shàng)弹跳不(bú)停,以致损伤。自动引导设(shè)备一般是一部置于网后的电视摄像机,或是装在拦(lán)阻网(wǎng)架上的红外接收机,由(yóu)它们(men)及时向(xiàng)地面站(zhàn)报告无人机返航路线的偏差。

当无人机返航时(shí)、地(dì)面控制站要(yào)求无人机以(yǐ)小(xiǎo)角度下滑(huá),最大速度不(bú)得超过120km/h,操纵人(rén)员(yuán)通过电视监视器(qì)监视无人(rén)机飞行(háng),并根据地面电视摄像机拍摄的图像,或红外接收机接收到的无人机信号,确定(dìng)返(fǎn)航路线的偏(piān)差,然后半(bàn)自动(dòng)地(dì)控制无人机,修正(zhèng)飞行路(lù)线、使之对准地面摄像机的(de)瞄准线,飞向拦阻网(wǎng)。无(wú)人机触网时的过载通常(cháng)不(bú)能大于6g,以免拦阻网遭到较(jiào)大损坏。例(lì)如,以(yǐ)色(sè)列的“侦察兵(bīng)”、美(měi)国的"苍(cāng)鹰"等都用拦阻网回收。

"天钩"回收和拦(lán)阻网(wǎng)回收功能(néng)相似,回收时(shí)控制无人机飞向绳(shéng)索,利(lì)用无(wú)人机翼(yì)尖的挂(guà)钩(gōu)钩(gōu)住绳索回(huí)收(shōu)。美国的"扫描鹰"无人机便采用(yòng)此(cǐ)种(zhǒng)回收方(fāng)式。

5.气垫(diàn)着陆

20世纪70年(nián)代出现了气垫车、气垫(diàn)船,它们利(lì)用气垫效应离(lí)开地面或水面腾空行驶。无人机气垫着陆的工作原理是一样的(de)。在无人机的机(jī)腹四周(zhōu)装上"橡胶(jiāo)裙边(biān)。,中(zhōng)间有一(yī)个带孔的气囊,发(fā)动机(jī)把空气压人气囊(náng),压缩(suō)空气从囊孔喷出,在机腹下形成高压(yā)空气区——气(qì)垫,气垫能够支(zhī)托(tuō)无人(rén)机(jī)贴近地面,而(ér)不与地面发(fā)生猛烈撞(zhuàng)击。20世纪70年(nián)代中期,美国(guó)用澳大利亚的(de)"金迪维克"无人机作为气垫着陆的研究机,进行气垫(diàn)着(zhe)陆项目试验研究(jiū),取得较(jiào)大成绩。气垫着陆的最大优(yōu)点是,无人机能(néng)在未经平整的地面、泥地、冰雪地或水(shuǐ)上(shàng)着陆,不受地形(xíng)条件限制。此(cǐ)外,不受无人(rén)机(jī)大小、重量限制,且(qiě)回收率高,据说可以(yǐ)达到1分钟 1架次,而空中回收(shōu)则是(shì)1小时1架次。

6.垂直(zhí)着陆(lù)回收

垂直着陆回收(shōu)方(fāng)式只需小(xiǎo)面积回收场地,因不受(shòu)回收区地形条件(jiàn)的限制而特别受到(dào)军方青(qīng)睐。这种回收方(fāng)式有两种类型:

(1)旋翼航(háng)空器垂直着(zhe)陆

这种着陆方式的特点(diǎn)是以旋翼旋转作为获取升力的(de)来源,操纵旋翼的旋转速度,使无人机垂直着陆(lù)。

(2)固定翼垂直着陆

此种垂直着陆(lù)方式(shì)的特点是以发动(dòng)机推(tuī)力直接抵消重力。这种着陆方(fāng)式(shì)又可(kě)分成两类一(yī)是(shì)在无人(rén)机上配备着(zhe)陆时用的专用发(fā)动机,着陆时(shí),控制机(jī)上的主(zhǔ)发动机和专(zhuān)用发动机的油门、使其(qí)在主发动机推力(lì)的垂直分力和专用发动机推力的(de)共同(tóng)作用(yòng)下,减(jiǎn)速、垂(chuí)直着陆;二是(shì)在(zài)回收时成垂直姿(zī)态,在发动机(jī)推力的垂直分(fèn)力作用下(xià),减速、垂直(zhí)着(zhe)陆。

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