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无人机(jī)降落有(yǒu)哪(nǎ)几种方(fāng)式?

 

无人机(jī)的回收(shōu)方式(shì)可归(guī)纳为伞降回(huí)收、空中回收、起落架(jià)滑跑着陆、拦阻网(wǎng)回收、气垫着陆(lù)和(hé)垂二主着(zhe)陆回收等类型。有些无人机采用非整机回(huí)收,这(zhè)种情况通(tōng)常是回收任务设备舱,飞机其他部分不回收。例如(rú),美国的(de)D-21/GTD-21B在完成飞行任务后,其任务设备舱被弹射出机体,由C-130飞机空中回收。有些小型无人机(jī)在(zài)回(huí)收时不用回收工具(jù)而是靠机体某部分直接触地回收笆机,采用这种简单回收方(fāng)式的无人机通(tōng)常是机重(chóng)小于(yú)10kg,最(zuì)大特征尺寸在3.5m以下。例如,英国的UMACII飞(fēi)翼式无人机,完成任务后靠机腹着陆回(huí)收。

1.伞降回收

这是一种较普通(tōng)的回(huí)收方式。降(jiàng)落伞由主(zhǔ)伞和减速(sù)伞(sǎn)(也称阻力伞)二级(jí)伞组成(chéng)。当无人机完成任务后,地(dì)面(miàn)站发遥控指令给无人机,使发动机慢(màn)车,飞机(jī)减速(sù),降高。到(dào)达(dá)合适飞行高度(dù)和速度时,开减速伞,使(shǐ)飞机急剧减速,降高,此时发动机(jī)已停车(chē);当无人机降到某飞(fēi)行高度和(hé)速(sù)度时,回收控(kòng)制系统发出(chū)信(xìn)号,使(shǐ)主(zhǔ)伞开(kāi)伞,先呈收紧充气(qì)状态,过了一定时间,主(zhǔ)伞完全充气;无人机悬挂在主伞(sǎn)下慢慢着陆,机下触地开关接通,使主伞与无人机(jī)脱离(lí)。这是对降落伞回收过程最简(jiǎn)单的描(miáo)述,省略了中间(jiān)环(huán)节和过程。为尽量减少无人机回收后的损伤,特别是为保护机(jī)载任务(wù)设备,有些无人机(jī)还在机体(tǐ)触地部位(wèi)安装减震装置,充(chōng)气(qì)袋是一种常(cháng)用的减震装置。同时还要考虑到机体(tǐ)着(zhe)地部位要尽可(kě)能远离任务设备舱。

例如(rú),加拿(ná)大的CL-89,回收(shōu)时,无人机上下翻转(zhuǎn)180°,使(shǐ)机腹在上,机背在下,机(jī)背前后的着陆气(qì)包着地,吸收(shōu)撞击能量,保护机(jī)腹(fù)内(nèi)的任务设备(bèi)。有些无人机(jī)机体着地部(bù)分(fèn)被(bèi)设(shè)计成较(jiào)脆弱(ruò)的部件,当做飞机着地的减(jiǎn)震装置(zhì)。例如,英国(guó)的"不死鸟"在回(huí)收开伞后翻转180°,机腹朝(cháo)上(shàng),机背向下,机背整流罩较脆弱(ruò),允许着(zhe)地时被压扁(biǎn),吸收着地(dì)撞击力,保护机(jī)腹的任务(wù)设备短舱(cāng)。

2.空中回(huí)收

用(yòng)有人机在空中回收无人机的方式目前只在美国使用。采用这(zhè)种回(huí)收方(fāng)式(shì),在有人机(jī)上(shàng)必须有空中回(huí)收系统,在(zài)无人机上除了有阻力伞和主伞之外(wài),还需有钩桂伞、吊索(suǒ)和可旋转的脱落机构。其简单回收过程如(rú)下地(dì)面站发出遥控指令,阳力伞(sǎn)开伞,同时使(shǐ)发(fā)动机停车,当无人(rén)机(jī)在阻力伞(sǎn)作用下降到一定高度和一定速(sù)度时,回收控(kòng)制系统(tǒng)发(fā)出开(kāi)主伞控制信号,打开钩挂(guà)伞和主伞,主伞先呈(chéng)收紧充气状态,不久,就完全充气;此(cǐ)时钩(gōu)挂伞高于主伞,钩挂(guà)伞下面的吊索(suǒ)保证指向主伞前(qián)进的方(fāng)向,在吊索上安装指示方(fāng)向的风向旗,使有人机便于辨(biàn)认和(hé)钩住钩桂伞。这时,有人机(jī)逆风进入,钩住无人机钩挂伞与吊(diào)索(suǒ),当无(wú)人(rén)机被钩住时,主伞自动脱离无人(rén)机,有(yǒu)人机用绞(jiǎo)盘绞起无人机,空(kōng)中悬挂运(yùn)走。这种回收方式不会损伤无(wú)人机。但是为回收无(wú)人(rén)机要(yào)出动有人机,费用高;在(zài)回收(shōu)时要求有人机驾驶员(yuán)有较高的驾驶技(jì)术;受天气与(yǔ)风(fēng)情影响(xiǎng)大,加上伞的性能无法事先估计,其回收(shōu)的可靠性低。随(suí)着回收(shōu)技术的提高,回收的可靠性将会提(tí)高(gāo)。例如,美国的“火(huǒ)蜂”II用空(kōng)中回收(shōu)方式(shì),在回收时,直升机(jī)钩挂高于主伞(sǎn)24.08m的(de)钩(gōu)挂伞。

3.起落架滑(huá)跑着陆

这种回(huí)收方式与有人机相似,不同之(zhī)处是:

①跑道要求不如有人机苛刻。

②有些无人机的起落架局(jú)部被设计成(chéng)较脆弱的(de)结构,允许着(zhe)陆时撞地损坏,吸收能量。例如英国的"大鸭”I,这是一(yī)种机重(chóng)15kg,翼展2.70m、机长2.10m的小(xiǎo)型无人(rén)机(jī),机身下有(yǒu)着陆滑橇,机翼有(yǒu)翼尖滑橇,翼(yì)尖滑橇(qiāo)较脆(cuì)弱(ruò),回收(shōu)时允许折断,以吸收撞击(jī)力。

③为缩短着(zhe)陆滑跑距离(lí),有些无人机(jī)例如以(yǐ)色(sè)列的"先锋”、“猛犬”、“侦察兵”等在机尾装尾(wěi)钩(gōu),在着陆滑跑时,尾钩钩住地面拦截绳,大大缩短了(le)着陆滑跑距离。

4.拦阻网或“天钩”回收(shōu)

用(yòng)拦(lán)阻网系(xì)统(tǒng)回(huí)收无人机是目前世(shì)界小型无人机较普(pǔ)遍采(cǎi)用的回收方式之一。拦阻网(wǎng)系统(tǒng)通常由(yóu)拦阻网(wǎng)、能量吸收(shōu)装置(zhì)和(hé)自动引导设(shè)备(bèi)组(zǔ)成。能量吸收装置与拦阻网相连(lián),其作(zuò)用是吸收无(wú)人机撞网的能量,免得(dé)无人机触网(wǎng)后在网上弹跳不停,以致(zhì)损伤(shāng)。自动引(yǐn)导设备(bèi)一般是一部置于(yú)网后的(de)电视摄像机,或(huò)是(shì)装在拦阻网架上的红(hóng)外接收机,由它们及时向(xiàng)地面站报告无人机返航(háng)路线的偏差。

当无人机返航时、地面控制站要求无人机以小角度(dù)下滑(huá),最大(dà)速度不得超(chāo)过120km/h,操纵(zòng)人员通过电(diàn)视监视器监视无人(rén)机飞行(háng),并根据地面(miàn)电视(shì)摄像机拍摄(shè)的图像,或红外接收机接收到(dào)的(de)无人机信号,确定(dìng)返航路(lù)线(xiàn)的偏差,然后半(bàn)自动地控制(zhì)无人机,修正飞行路线、使之对准地面摄像机的瞄准线,飞向拦阻网。无(wú)人机触网时的过载(zǎi)通常不能(néng)大于6g,以免(miǎn)拦阻网遭到较大损坏。例如,以色(sè)列的“侦察兵”、美国的"苍鹰"等都用拦阻(zǔ)网回收。

"天(tiān)钩"回收和拦阻网回(huí)收功能相似(sì),回收时控(kòng)制无人机飞向(xiàng)绳索,利(lì)用无人机翼尖的挂钩(gōu)钩住绳索回收。美国的"扫描鹰"无人机便采用此种回(huí)收方式。

5.气垫着陆

20世纪70年(nián)代出现了气垫车、气垫(diàn)船(chuán),它们利用气垫效应离开地面或水面腾空行驶。无人(rén)机气垫着陆的工(gōng)作原理是一样的。在无人(rén)机的机(jī)腹(fù)四周(zhōu)装(zhuāng)上"橡(xiàng)胶裙边。,中间有一个(gè)带(dài)孔的气囊,发动机把(bǎ)空(kōng)气压人气囊,压(yā)缩空(kōng)气从囊(náng)孔喷出,在(zài)机腹下(xià)形成高压空气(qì)区——气垫,气垫能够支托(tuō)无人机贴近地面,而不与地面发生猛烈撞击。20世纪70年(nián)代(dài)中期,美国用澳(ào)大利亚的"金迪维(wéi)克"无(wú)人机作(zuò)为气垫(diàn)着陆的研究机,进行(háng)气垫着陆项(xiàng)目试验研(yán)究,取得(dé)较大成绩(jì)。气垫着(zhe)陆的最大优点是,无人机能(néng)在未经平整(zhěng)的地面、泥(ní)地、冰雪地或水上(shàng)着陆,不受地形条件限制。此(cǐ)外,不受无(wú)人机大小、重量(liàng)限制(zhì),且回(huí)收率高,据说可以达到(dào)1分钟(zhōng) 1架次,而空(kōng)中回收则是(shì)1小(xiǎo)时1架次。

6.垂直着陆回收

垂(chuí)直着陆回(huí)收(shōu)方式只需小面积回收场地,因不受回收区地形(xíng)条件的限(xiàn)制而特别受到军方青睐。这种回(huí)收方式有两种类型:

(1)旋(xuán)翼航空器垂直着陆

这种着陆方式的特(tè)点是以旋翼旋转作为获取(qǔ)升力(lì)的来源,操纵旋(xuán)翼的旋转速(sù)度,使无(wú)人机垂直着陆。

(2)固定翼垂直着陆

此(cǐ)种垂(chuí)直着陆方式的特点是以发动机推力直接抵消重力。这种着陆方(fāng)式又可分成两(liǎng)类一(yī)是在(zài)无人机上(shàng)配备着(zhe)陆(lù)时用的专用发动机,着陆时,控制(zhì)机(jī)上的主发动(dòng)机和专(zhuān)用发动机(jī)的油(yóu)门、使其在主发动机推力的(de)垂直分力和专用发动(dòng)机推(tuī)力的共同作用下(xià),减速、垂(chuí)直着陆(lù);二是在回收时成垂直姿态,在发动机推力的垂(chuí)直分力(lì)作用下,减速、垂直着陆。

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