無人機回收技術(shù)及其發(fā)展-在線瀏覽
2024-08-09 14:06本頁面
【正文】 裝滑撬減震器或充氣氣囊等減震裝置，觸地時起到緩沖作用[4]。低速無人機主要是指速度在220km/h以下的無人機。目前低速無人機回收系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，傘形一般選用平面圓形傘、方形傘、十字形傘以及沖壓式翼傘等。翼傘具有平穩(wěn)滑翔的特性，能夠以較低的速度下降，可以通過人工或自動控制實現(xiàn)精確著陸。其在降落傘系統(tǒng)中內(nèi)置了傳感器，能夠時刻監(jiān)測無人機的飛行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)異常時在第一時間打開降落傘，以確保無人機安全回收。圖1 SmartChutes智能降落傘系統(tǒng)2 氣囊著陸回收傘降結(jié)合氣囊緩沖是無人機常用的著陸回收方式。無人機采用氣囊著陸的突出優(yōu)點是，可以在大多數(shù)地面或水上著陸，機動性能高。目前國內(nèi)外無人機所用的氣囊，內(nèi)部是一個用于填充壓縮空氣的簡單空間。為減少氣囊對壓縮氣體的需求，目前研究較多的是多空間氣囊。該結(jié)構(gòu)去除了機械結(jié)構(gòu)，氣囊重量增加很少；由于大部分充填氣囊的空氣來自于外部，減少了對壓縮氣體的需求，達到減輕氣源系統(tǒng)重量的目的[6]。其核心技術(shù)在于引導(dǎo)無人機準確地飛向攔阻網(wǎng)，觸網(wǎng)后柔和地吸收能量，從而平穩(wěn)、準確地實現(xiàn)撞網(wǎng)回收[7]。雙網(wǎng)主要是指雙網(wǎng)雙桿結(jié)構(gòu)。由于雙網(wǎng)雙桿和單網(wǎng)三桿結(jié)構(gòu)強度和面積較大，艦船應(yīng)用較多，單網(wǎng)單桿與雙桿方案由于結(jié)構(gòu)簡單，強度較小，主要應(yīng)于小型無人機的回收。瑞典在激光引導(dǎo)方面研究較深，美國在GPS組合引導(dǎo)方面比較先進，典型應(yīng)用有“銀狐”無人機的Piccolo自動著艦系統(tǒng)[3]等。無人機繩鉤回收系統(tǒng)主要包括翼尖小鉤、支架、回收繩、橡筋繩、導(dǎo)向輪、阻尼器和導(dǎo)引裝置等，如圖2所示。在引導(dǎo)裝置指引下，機翼前緣撞繩后，回收繩沿機翼前緣滑行到前緣翼尖處（圖2中從H點滑到F點），翼尖小鉤鉤住并鎖定回收繩[8]。圖2 無人機撞繩回收示意圖5 撞線回收無人機撞線回收又稱為單垂繩攔阻回收。撞線回收系統(tǒng)一般由回收吊架裝置、攔阻纜繩裝置和安裝在無人機上的自鎖鉤裝置等組成。其回收所用的關(guān)鍵技術(shù)是精確引導(dǎo)無人機飛向預(yù)設(shè)的回收窗口，并在自鎖鉤撞擊纜繩并鎖定后能及時停車，從而準確、平穩(wěn)地實現(xiàn)回收。圖3 撞線回收方式示意圖美國英西圖公司研制了兩款無人機撞線回收系統(tǒng)，一種是SkyHook“天鉤”系統(tǒng)，一種是“CLRE”系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)都是在空中完成回收任務(wù)的，并且都在“掃描鷹”無人機上進行了應(yīng)用，機動性高，效果很好。在回收過程中，“CLRE”撞線回收系統(tǒng)所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是，在無人機撞線時，機翼上的掛鉤能鉤住回收桿上的繩索。這兩種回收方式一般應(yīng)用在小型無人機上。SideArm系統(tǒng)由三部分組成：起重機、滑軌和滑動回收器。為了匹配SideArm系統(tǒng)，在中空長航時無人機的機身上需要安裝收放機構(gòu)、主鉤和輔鉤。6 攔阻著陸回收攔阻著陸回收主要應(yīng)用在艦載有人機的回收上，主要過程是：艦載飛機順利進場后，飛機上的尾鉤鉤住攔阻索，飛機在向前滑行的過程中，通過繩索帶動甲板下的能產(chǎn)生阻力的攔阻索裝置而使飛機制動。這項技術(shù)在無人機特別是大型無人機在航空母艦上的應(yīng)用，可以使航母戰(zhàn)斗群處于更安全的位置，也可以更加深入內(nèi)陸執(zhí)行打擊任務(wù)，具有重要意義。7 空中回收無人機空中回收是結(jié)合直升機和降落傘系統(tǒng)進行的，具有無損、精確、快速、機動等優(yōu)點。無人機空中回收發(fā)展經(jīng)過了三個時期：第一個時期是由于使用不具備滑翔能力的圓形降落傘系統(tǒng)，其典型應(yīng)用于美國“火蜂”AQM34N型偵察無人機上。第三個時期是以智能吊鉤的出現(xiàn)為標志的。8 垂
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