06-國(guó)外無(wú)人直升機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展(編輯修改稿)
2024-07-22 05:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 備從技術(shù)角度來(lái)看，早期的無(wú)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(méi)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(guò)無(wú)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(wú)人直升機(jī)的姿態(tài)、位置及速度等。在現(xiàn)代具有一定自主飛行能力的無(wú)人直升機(jī)上，航空電子、機(jī)載設(shè)備以及各類傳感器通常是緊密融合在一起的。它們探測(cè)到的信息和數(shù)據(jù)直接饋送給飛行控制計(jì)算機(jī)，再通過(guò)飛行控制回路實(shí)現(xiàn)無(wú)人直升機(jī)的姿態(tài)、高度及速度控制，形成一種人不在回路的控制。同時(shí)，現(xiàn)代無(wú)人直升機(jī)的航空電子與機(jī)載設(shè)備正在向模塊化、集成化和開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展[8]。無(wú)人直升機(jī)開(kāi)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。指揮控制站可以說(shuō)是無(wú)人直升機(jī)系統(tǒng)的中樞，因?yàn)樗袚?dān)著處理來(lái)自無(wú)人直升機(jī)的信息數(shù)據(jù)、并向無(wú)人直升機(jī)發(fā)送控制指令的任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，指揮控制站至少有3個(gè)功能：任務(wù)計(jì)劃、任務(wù)控制以及數(shù)據(jù)處理。 6 無(wú)人直升機(jī)動(dòng)力裝置現(xiàn)有無(wú)人直升機(jī)采用的動(dòng)力裝置可分為2大類，一類是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，另一類就是渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)對(duì)國(guó)外近30種典型無(wú)人直升機(jī)的統(tǒng)計(jì)，其中，最大起飛重量不超過(guò)1000千克的約占80%，采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的約占70%。由此可見(jiàn)，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是無(wú)人直升機(jī)最主要的動(dòng)力裝置。通過(guò)對(duì)國(guó)外無(wú)人直升機(jī)采用的動(dòng)力裝置的統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，國(guó)外在為無(wú)人直升機(jī)選擇動(dòng)力裝置時(shí)，基本都遵循以下幾個(gè)原則：1）發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟度2）發(fā)動(dòng)機(jī)與無(wú)人直升機(jī)的匹配性3）發(fā)動(dòng)機(jī)性能與用戶經(jīng)濟(jì)可承受性在無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)中，需要綜合設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制。無(wú)人直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的設(shè)計(jì)方法與飛行控制系統(tǒng)的基本相似。對(duì)中型及以上的無(wú)人直升機(jī)而言，由于其發(fā)動(dòng)機(jī)要求相對(duì)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(guò)一定改進(jìn)后為其所用，仍將是今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)這類無(wú)人直升機(jī)選擇動(dòng)力裝置的主要途徑。對(duì)小型及以下的無(wú)人直升機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其發(fā)動(dòng)機(jī)要求比較?。ㄒ话愎β试?00千瓦以下），因此，除了選用現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置外，國(guó)外還進(jìn)行了其它一些探索。特別是微型無(wú)人直升機(jī)，采用電流動(dòng)力系統(tǒng)正成為一種研究方向。有2種電流動(dòng)力系統(tǒng)可供選擇，它們是蓄電池和燃料電池。在蓄電池方面，最有可能實(shí)現(xiàn)高能比的就是鋰蓄電池。由于重油具有燃點(diǎn)低、易燃燒以及燃燒效率高的特點(diǎn)，因此，非常適合無(wú)人直升機(jī)所采用的中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)使用。特別是對(duì)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，因其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所限，油氣混合體難以充分燃燒，因而更加適合采用重油作為燃料。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，將重油作為無(wú)人直升機(jī)
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