请注意!垂直起降固定翼被纳入无人机www.bobvip.com体系

宇辰网无人机资讯 2020-10-11 10:44:22

[宇辰导读]在现有的固定翼、直升机、多旋翼、飞艇四类无人机的基础上,垂直起降固定翼作为第五类无人机被新纳入AOPA的无人机www.bobvip.com体系。

2016年6月22日,经过成都纵横自动化技术有限公司的多次申请和情况说明,AOPA无人机管理办同意在现有的固定翼、直升机、多旋翼、飞艇四类无人机的基础上,将垂直起降固定翼作为新一类无人机纳入AOPA的无人机www.bobvip.com体系中。

审定现场

那么问题来了,对于垂直起降固定翼无人机你又了解多少呢?

什么是垂直起降

垂直起降技术顾名思义就是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术。它是从50年代末期开始发展的一项航空技术。

这里把飞机的飞行分为三个主要阶段,即起飞、平飞和降落,其中飞机实现起飞和降落的方式就是滑跑方式,所以需要机场跑道。而垂直起降主要指固定翼飞机可以不用借助跑道而在原地就能垂直起飞和垂直降落,可以不用机场跑道,所以一直是航空人士追求的一个目标。一般像直升飞机、气球等的飞行不作为垂直起降来考虑。

垂直起降技术的诞生主要是因为飞机滑跑起飞方式的不足,特别是在历次战争中的表现,让飞机的垂直起降进入人们的视线。二战及中东战争等战争直接对敌方机场的袭击让人们感受到了需要跑道的滑跑式飞机的不足之处,而冷战则是垂直起降技术的催化剂。二战后的五六十年代,在极有可能爆发核战争的阴影下,人们担心出现核大战对机场造成破坏、常规飞机无法出动的局面,所以催生了固定翼飞机的垂直起降技术。垂直起降飞机减少或基本摆脱了对跑道的依赖,只需要很小的平地就可以拔地而起和垂直着陆,所以在战争中飞机可以分散配置,便于灵活出击、转移和伪装隐蔽,不易被敌方发现,出勤率也大幅提高,并且对敌方的打击具有很高的突然性,大大提高了飞机的战场生存率。

另外,具有垂直起降能力的飞机不需要专门的机场和跑道,这样就省去了昂贵的机场建设费用,不用驱鸟了,也能在恶劣气象条件下起降,好处太多,降低了使用成本,所以飞机的垂直起降成了航空发展的一个方向。

垂直起降弥补诸多技术痛点

而无人机发展经历了固定翼-单旋翼-多旋翼三个阶段。

可是不管是哪种翼型的无人机,都或多或少因为技术缺失会戳痛无人机发烧友的“泪点”。比如,多旋翼无人机最大的问题是续航能力比较差,每次只能飞二十几分钟,这使得它们的飞行距离和范围也受到了很大的限制。而固定翼无人机虽然续航能力强速度也更快,但起飞和降落都是十分麻烦的事情。有的是像投射标枪一样用手扔出去,有的则是用大型弹弓弹射出去。而降落则有可能直接冲地撞毁,军方甚至尝试过在无人机降落时用一张大网把它兜住,不够优雅还有些滑稽。

垂直起降无人机由于不需要跑道就能起飞,目前在专业级应用领域大受欢迎。但目前不少垂直起降无人机要么就是仅限军用,要么就是由内燃机提供动力,维护起来十分复杂,或者干脆就是续航时间和载重等较小。

于是乎,总结起来就是:降空域较小且需求长航时的项目,固定翼无人机无法起降,直升机、多旋翼满足不了航时需求,无人机“用不了”;大多工业级无人机、质量稍微好一点的无人机则偏贵,无人机“用不起”;无人机买回家了,发现无人机结构复杂,操作繁琐,怎么使用都“用不好”,想要培养一个高素质的飞手也困难重重。唯有打造出航时长、垂直起降、结构简单、操作简单、价格便宜的无人机,才能真正解决让人烦恼的无人机的“泪点与痛点”。

德国人总是在解决了所有问题后才会把自己耗尽心血的作品在人们面前拿出来,Hans-Peter Thamm 博士创办了无人机公司 Aerolution,他们的 SONGBIRD 系列无人机采用固定翼的结构,却可以实现和多旋翼无人机一样的垂直起降,不需要跑道或其他辅助设施。其中的秘诀是什么呢?其实是因为它有可以动的螺旋桨。

 “大鹏”垂直起降无人机

而我们的国人一向都很争气,也一直走在无人机科技的前沿。例如成都纵横自动化早在2015年就对外发布CW-20大鹏无人机,采用复合翼形式,以常规固定翼飞行器为基础,增加多轴动力单元,在起降及低速状态下按照多轴模式飞行,通过多个螺旋桨产生的拉力克服重力和气动阻力进行飞行;而在高速状态下,按照固定翼模式飞行,通过气动升力克服重力,通过拉力向前的螺旋桨克服气动阻力实现飞行。

大鹏使得飞行器能够实现垂直起降,升空后能够转变为固定翼飞行,有业内人士认为,如果像其这样采用“固定翼+四旋翼”两者结合的方式,必然要牺牲掉固定翼的航时航速,并不能1+1>2。

对此,成都纵横CEO任斌认为,基于现实应用的考虑,固定翼航时的缩短+旋翼机垂直起降带来的是完成任务的高效。他说,“我们并不是追求技术上的完美,而是在性能上实现最大化,高效率。假如固定翼航时为8个小时,加上旋翼后,只能飞6个小时,但这6个小时对用户来说足够了。”

复合翼方案无需额外机构,结构简单;不存在大幅度飞行姿态变化,导航解算容易。因此,复合翼垂直起降方案是目前可靠性最高,技术风险最低的长航时垂直起降无人机方案。

专家认为垂直起降无人机或成主流

垂直起降无人机可广泛应用于航拍测绘、电力巡线、防灾减灾、地质勘测、城市应急监视、航拍航测、快速运输等领域。作业任务繁重,旋翼无人机无法快速覆盖的区域作业环境复杂,固定翼无人机无法找到合适的起降点山区、丘陵区域丛林区域火险巡视,动植物资源查勘,可以保证在山区、丘陵、丛林等复杂地形和建筑物密集区域顺利作业。

美国空军正关注比常规使用更小的无人机系统(UAS),并且美军各军种都对具有垂直起降(VTOL)能力的无人机系统(UAS)产生兴趣,在2016年5月新奥尔良举行的Xponential会议上有关军方官员表达了上述观点。美国陆军希望看到更适用于远征行动的无人机,能够为地面机动作战指挥官提供有效支持,而不是像军队近十年来所实施的那种依托于固定设施的行动,垂直起降无人机可能很契合这一目标,而且陆军正在研究一个未来战术无人机项目。

军事专家表示,垂直起降无人机对于中国来说有着广阔的应用前景,在海洋维权和低烈度地区冲突中都有着大显身手的潜力。由于面积狭小,南海岛礁如果一味将宝贵的空间用于建设跑道,势必将限制其他装备如防空系统、安防系统和雷达系统的部署,而垂直起降无人机则能很好的适应这种作战环境,它不需要太大的起飞空间,能够在需要时迅速放飞并执行任务,如果携带一定的对空武器和侦察吊舱,能有效提高南海岛礁的防御和侦察能力。在两栖登陆作战中,这种无人机能够有效补充传统固定翼飞机和直升机的作战空白,大大丰富作战形式。或许在不久之后,我们就能看到一架架无人机在南海的岛礁和海军战舰上拔地而起,翱翔在保卫祖国海疆的第一线。


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