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无人机降落(luò)有哪几种方式(shì)?

 

无人机的回收方(fāng)式可归纳为(wéi)伞降回(huí)收、空(kōng)中回收、起落架滑跑着陆、拦阻网回收、气垫着陆和垂二主着陆回收等类型(xíng)。有些无人机采用(yòng)非(fēi)整机回收,这(zhè)种情况通常(cháng)是回收任务(wù)设备舱,飞机其他部分不回收。例如,美(měi)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(kōng)中回收(shōu)。有些小型(xíng)无人机在回收时不用回收(shōu)工具而是靠机体某部分(fèn)直接触地回收(shōu)笆机,采用这种简单回收方式的无人机通常是机重小于(yú)10kg,最大特征尺寸在(zài)3.5m以下。例如,英(yīng)国的(de)UMACII飞翼式无(wú)人机,完(wán)成任(rèn)务后靠(kào)机腹着陆回收。

1.伞(sǎn)降回收

这(zhè)是一种较(jiào)普通的回(huí)收方(fāng)式。降落伞(sǎn)由(yóu)主伞和减速伞(也称阻力伞)二级伞(sǎn)组成。当(dāng)无人机完成任务后,地(dì)面站发遥控指令(lìng)给无人机,使发动(dòng)机(jī)慢车,飞机(jī)减速,降高。到达合适飞行高度和速度时,开减(jiǎn)速伞,使(shǐ)飞机急剧减速,降(jiàng)高,此时发动机已停车;当无人机降到某飞行高度和速度时,回(huí)收控制(zhì)系统发(fā)出信号,使主伞开(kāi)伞,先呈收紧充气状态,过了一定(dìng)时(shí)间,主伞完(wán)全(quán)充气(qì);无(wú)人机悬挂(guà)在主伞下慢慢着陆,机(jī)下触地开关接通,使主伞与无(wú)人机脱离(lí)。这是对降落伞回收(shōu)过程最简单的(de)描述,省略了中间(jiān)环节和过程。为尽(jìn)量减(jiǎn)少无(wú)人机回收后(hòu)的损伤,特别是为保护机载任务设备,有些无人机还在机(jī)体触地(dì)部位安装减震装置(zhì),充气袋是一种常(cháng)用的减震装置。同(tóng)时还要考虑到机体着地(dì)部位要尽可能远(yuǎn)离(lí)任务设备舱。

例如,加拿(ná)大(dà)的CL-89,回收时,无人机上下翻(fān)转(zhuǎn)180°,使机腹(fù)在(zài)上(shàng),机背在下,机背前后的着陆气包着地(dì),吸收撞击能量,保护(hù)机腹(fù)内(nèi)的任务设备。有些无人机机(jī)体(tǐ)着(zhe)地部分被设计(jì)成较(jiào)脆弱的部件,当(dāng)做飞机着地的(de)减震装置。例如,英国(guó)的"不死鸟"在回(huí)收开伞后翻转180°,机腹朝上,机背(bèi)向下,机背(bèi)整流罩较脆弱,允许(xǔ)着(zhe)地(dì)时被压(yā)扁(biǎn),吸收着地撞击力,保护机腹的任务设备短舱。

2.空中回收

用有人机在空中回收无人机的方式目前只在美国使(shǐ)用。采用(yòng)这种回收方式(shì),在有人机上(shàng)必须(xū)有空中回收系统,在无(wú)人(rén)机上除了有阻力伞(sǎn)和主伞之外,还需有钩(gōu)桂伞、吊索和可旋转的脱落机构。其简(jiǎn)单回收过程如下地面站发(fā)出(chū)遥控(kòng)指令,阳(yáng)力伞开伞,同(tóng)时使发(fā)动机停车,当(dāng)无人(rén)机在阻(zǔ)力伞(sǎn)作用(yòng)下降到(dào)一定高(gāo)度和一定速度(dù)时,回(huí)收(shōu)控制系(xì)统发出(chū)开主伞控(kòng)制信号,打(dǎ)开钩挂伞(sǎn)和主伞,主伞先呈收(shōu)紧(jǐn)充气状态,不(bú)久,就完全充气;此时钩挂伞高于主伞,钩挂伞下面(miàn)的吊索保证指向主伞前进的方向,在(zài)吊索(suǒ)上安装(zhuāng)指示方(fāng)向的风向旗(qí),使有(yǒu)人机便于辨认和钩住钩桂伞。这(zhè)时,有人机(jī)逆风进入,钩住无人机(jī)钩挂伞(sǎn)与吊索,当(dāng)无人机被钩住时,主伞自动脱离无人机,有人机用绞盘(pán)绞起无人(rén)机(jī),空中悬挂(guà)运走。这种(zhǒng)回收(shōu)方(fāng)式不(bú)会(huì)损伤无人机。但是为回收无(wú)人机要出动有人机,费用高;在回(huí)收时要(yào)求有人机驾驶(shǐ)员有较高的驾驶技术;受天(tiān)气与风(fēng)情影响大,加上(shàng)伞的性能无法(fǎ)事先(xiān)估计,其回收的可靠(kào)性低。随着(zhe)回(huí)收技术的提(tí)高,回收的可靠性将会(huì)提高。例如,美(měi)国的(de)“火(huǒ)蜂”II用(yòng)空中回收方式(shì),在回收时,直升(shēng)机钩(gōu)挂高(gāo)于主伞24.08m的钩挂伞。

3.起(qǐ)落架滑跑着陆

这种回收方式与有人(rén)机相似,不同之(zhī)处是:

①跑道要(yào)求不如有人机苛刻。

②有些无人机的起(qǐ)落架局部被设计成较(jiào)脆(cuì)弱的结构,允许着陆(lù)时撞地损坏,吸收能量。例如英国的"大鸭”I,这是一(yī)种(zhǒng)机重(chóng)15kg,翼展2.70m、机长2.10m的(de)小型无人机,机身下有着陆(lù)滑橇,机翼有翼尖滑橇,翼尖滑橇较脆弱,回收时(shí)允许折断,以(yǐ)吸收撞击力。

③为缩短着陆(lù)滑跑距离(lí),有些无人机例(lì)如以色列的"先锋(fēng)”、“猛(měng)犬”、“侦察兵”等在机(jī)尾装(zhuāng)尾(wěi)钩,在着陆(lù)滑跑时,尾钩钩住地面拦截(jié)绳,大大(dà)缩短了(le)着(zhe)陆滑跑距离。

4.拦阻网或“天钩”回(huí)收

用拦阻网(wǎng)系统回收无人机是目前世界(jiè)小型无人机较普遍采用(yòng)的回收方式之一。拦(lán)阻网系统通常由拦阻网、能量吸收装置和自动引(yǐn)导设(shè)备组成。能量吸收装置与拦阻网相连,其作(zuò)用(yòng)是(shì)吸(xī)收(shōu)无人(rén)机撞网的能量,免(miǎn)得无人机(jī)触(chù)网(wǎng)后在网上弹跳不停,以致损(sǔn)伤。自动引导设备一(yī)般是一部置于网后的电(diàn)视(shì)摄像机,或是装在拦阻网架(jià)上(shàng)的红外接收机(jī),由它们及(jí)时(shí)向地(dì)面站报告无(wú)人(rén)机(jī)返(fǎn)航路(lù)线(xiàn)的偏(piān)差。

当无人机返航时、地面(miàn)控制站(zhàn)要求(qiú)无人机以小角(jiǎo)度下滑,最(zuì)大速(sù)度不得(dé)超(chāo)过(guò)120km/h,操纵人员通过电视(shì)监视器监视无(wú)人机(jī)飞(fēi)行,并根(gēn)据地面电视摄像机拍摄的图像,或红外接收机接(jiē)收到的无(wú)人机信号,确定(dìng)返(fǎn)航路线的(de)偏差,然后半自动(dòng)地控制无人机,修正飞(fēi)行路线(xiàn)、使之(zhī)对准(zhǔn)地面摄像机的瞄(miáo)准线,飞向拦阻网(wǎng)。无人(rén)机触网时的过(guò)载通常不能大于6g,以免拦阻网遭到较(jiào)大损坏。例如,以(yǐ)色列的“侦察兵”、美(měi)国的"苍鹰"等(děng)都用拦阻网回收。

"天钩"回(huí)收和拦阻网回(huí)收功能(néng)相似,回收时控制无人机飞向绳索,利用无人(rén)机翼尖的挂钩钩住绳索回收。美国的"扫描(miáo)鹰"无人机便采(cǎi)用(yòng)此(cǐ)种回收方式。

5.气垫着陆

20世(shì)纪70年代出现(xiàn)了(le)气垫车、气垫船,它们利用气垫效应离开地面或水面(miàn)腾空行驶。无人机气垫着(zhe)陆的工(gōng)作原理是一(yī)样的(de)。在无人(rén)机的机腹四周装(zhuāng)上(shàng)"橡胶裙边。,中间有(yǒu)一个带孔的气(qì)囊,发动机把空气压人气囊,压缩(suō)空(kōng)气从囊(náng)孔喷出,在机腹下形成高压空(kōng)气区——气垫,气(qì)垫能够支托无人机贴近地面,而不与地面发(fā)生猛烈撞击。20世纪70年代(dài)中期,美国用(yòng)澳大利(lì)亚的"金(jīn)迪维克"无人机作为气垫着陆的研究机,进行气垫着陆项目试(shì)验研究,取得较大成绩(jì)。气垫着陆的最(zuì)大优点(diǎn)是,无人机能在未经平整(zhěng)的地面、泥地、冰雪地(dì)或水上着陆,不受地形条(tiáo)件限制(zhì)。此外,不受无人机大(dà)小、重量限制(zhì),且回收率高,据说可(kě)以达到1分钟 1架次,而空中(zhōng)回收则是1小时1架次。

6.垂直着(zhe)陆回收

垂(chuí)直(zhí)着陆回收方式只需小面积回(huí)收场地,因(yīn)不受回收区地形条件的限制(zhì)而特别(bié)受到(dào)军方青睐。这种(zhǒng)回收方式有两种(zhǒng)类型:

(1)旋翼航空器垂直着陆

这种着陆方式的特点是以(yǐ)旋翼旋(xuán)转作为获取升力的来源(yuán),操纵旋翼的旋转速度,使无人机垂直(zhí)着陆(lù)。

(2)固定(dìng)翼垂直着陆

此种垂(chuí)直(zhí)着陆方(fāng)式的特点(diǎn)是(shì)以发动(dòng)机推力直接抵消重(chóng)力。这(zhè)种着陆方式又(yòu)可分成(chéng)两(liǎng)类一是在无人机上配备着陆(lù)时用(yòng)的专用发动机,着陆时,控制机上的主发动机和专(zhuān)用发动机的油门、使其在主发动机推(tuī)力的垂直分(fèn)力和专用发动机(jī)推力的共同作用(yòng)下,减速、垂直着(zhe)陆;二是在回收时成垂直姿态,在发(fā)动(dòng)机(jī)推(tuī)力的垂直分力作用下,减速、垂直着陆(lù)。

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