06-國外無人直升機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展-全文預(yù)覽
【正文】 常數(shù)的識別，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)，開發(fā)飛行控制律[3]。對第二類任務(wù)來說，選擇常規(guī)直升機(jī)構(gòu)型是最合適的。第二十四屆（2008）全國直升機(jī)年會(huì)論文國外無人直升機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展曹喜金 萬俊保 （中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所）摘 要：本文概述了國外無人直升機(jī)的發(fā)展歷程及其不同發(fā)展階段的主要特征，分析了無人直升機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的定義與范圍，從6個(gè)方面對國外無人直升機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究思路、方法和獲得的成果以及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的綜合分析和研究，包括總體設(shè)計(jì)、固有特性、飛行控制、航空電子、動(dòng)力裝置以及機(jī)載武器，最后，提出了可供國內(nèi)有關(guān)人員參考借鑒的一些結(jié)論。對第一類任務(wù)而言，選擇傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型是最有競爭力的。需用功率（千瓦）傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)常規(guī)直升機(jī)共軸旋翼直升機(jī)縱列旋翼直升機(jī)前飛速度（千米/小時(shí)）圖1 不同構(gòu)型無人直升機(jī)需用功率比較以雙旋翼共軸構(gòu)型和常規(guī)構(gòu)型無人直升機(jī)執(zhí)行相同的11個(gè)階段的山區(qū)偵察任務(wù)為例，通過分析計(jì)算可以得出：在所有的任務(wù)階段，雙旋翼共軸無人直升機(jī)的需用功率都要比常規(guī)無人直升機(jī)的大，最大相差約20千瓦[2]。兩者相比，相差不大。同時(shí)，在建立無人直升機(jī)的數(shù)學(xué)模型時(shí)，還假設(shè)無人直升機(jī)是在旋翼系統(tǒng)產(chǎn)生的力和力矩的作用下具有6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的剛體。因此，需要精確模擬旋翼的動(dòng)力學(xué)特性，然后綜合到機(jī)身的運(yùn)動(dòng)方程中。系統(tǒng)參數(shù)識別的主要目的是找出數(shù)學(xué)建模所采用的物理參數(shù)。20世紀(jì)90年代，人們開始為無人直升機(jī)開發(fā)智能控制技術(shù)。5 無人直升機(jī)的航空電子與機(jī)載設(shè)備從技術(shù)角度來看，早期的無人直升機(jī)由于大多為遙控飛行，即視距內(nèi)或超視距遙控飛行，其航空電子和機(jī)載設(shè)備與飛行控制等其它系統(tǒng)基本上是彼此相互獨(dú)立的，相互之間沒有數(shù)據(jù)鏈路連接，并且功能單一，各種信息和數(shù)據(jù)，通過無線電鏈路下傳到地面控制站，由地面操作員進(jìn)行遙控操作，以此控制無人直升機(jī)的姿態(tài)、位置及速度等。無人直升機(jī)開放式結(jié)構(gòu)航空電子設(shè)計(jì)主要涉及以下幾個(gè)方面：1）軟件、接口以及硬件標(biāo)準(zhǔn)的選擇，要確保接口的可移植性、可擴(kuò)縮性、互操作性以及公用性；2）各種不同功能的集成，盡可能減少模塊數(shù)量和功率消耗；3）盡可能選用商用貨架產(chǎn)品，降低成本。通過對國外近30種典型無人直升機(jī)的統(tǒng)計(jì)，其中，最大起飛重量不超過1000千克的約占80%，采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的約占70%。對中型及以上的無人直升機(jī)而言，由于其發(fā)動(dòng)機(jī)要求相對大一些（一般功率在100千瓦以上），因此，繼續(xù)利用成熟的、有人直升機(jī)的動(dòng)力裝置，通過一定改進(jìn)后為其所用，仍將是今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)這類無人直升機(jī)選擇動(dòng)力裝置的主要途徑。在蓄電池方面，最有可能實(shí)現(xiàn)高能比的就是鋰蓄電池。7 戰(zhàn)斗無人直升機(jī)及其武器系統(tǒng)迄今為止，世界上還沒有任何一種戰(zhàn)斗無人直升機(jī)進(jìn)入部隊(duì)服役并投入實(shí)戰(zhàn)使用。對戰(zhàn)斗無人直升機(jī)平臺(tái)的基本要求是：要有足夠的有效載荷能力，結(jié)構(gòu)強(qiáng)
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