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单程任务一次性无人机出征作战

发布时间:2018-12-04 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    单程任务:一次性无人机出征作战作者: 刘焕松 徐欣   “捕食者”、“收割者”、“全球鹰”……这些是当下最为吸引人们眼球的大型无人机。   其实,在服役的无人机系统中,小型无人机占据的数量更多,发挥的作用更大。仅美军就为其各军种装备数以千计的小型无人机,像加利福尼亚航空环境公司的“乌鸦”一类的无人机成为在阿富汗军事行动的中流砥柱。
  虽然小型无人机不过无人机领域的低端系统,部署和操作相对较为快速和大略,但人们越来越认识到,更小型、更廉价和更易操作的系统会在将来的战场空间大有作为,甚至推出能够大量部署无需过多训练就能操作的一次性无人作战系统,并且这类无人机既可从车辆或者巡逻基地操作,也能由巡逻队员自己操作——这是一个极具亮点的方案提议。
  那么,国外对这种一次性部署的廉价无人机研讨成果如何? 以色列优视科技
  “英雄-30”无人机
  一种足够廉价、可一次性使用,且足够简便到不需要依赖专门训练的操作人员即可使用的无人机呼之欲出——这便是以色列优视科技公司出台的一种无人机方案。只管这类系统可能制造成本不高,但研制它们远非一个大略课题。
  “主要挑战是要拿出一个设计来,既可规模生产又要有费效比,因为它是一次性的,所以成本设计要抑制到极限”,优视科技负责业务拓展与市场销售的副总裁阿米尔·莫拉格对媒体称。
  优视科技研制的“英雄-30”无人机,先前称为“黄蜂”,是一种质量为3kg的能够背负携带系统,它折叠在一个保护套筒中,无需组装,直接点燃装药发射。从筒内发射后,机身8片机翼展开,中部4片大机翼,翼展67cm,尾部4片机翼,均为十字形配置型式,机上装有2部电动机。该无人机有效载荷1kg,配有头部安装的光电/红外载荷。
  该无人机通过手提装置抑制,可在16km航程内操控。续航时间30分钟,飞行速度74~185km/h。
  莫拉格说,小型无人机系统应具有用途广泛、操作简易的基本特性,这是极为重要的,而要实现这些功能并非易事:“无人机要操作简便,那么其航电设备、飞行操纵系统、导航抑制系统,所有这些都需要相当相当先进。当我们说‘大略’时,是要使之从操作上相当大略,但从技能上就要相当先进。”
  “英雄-30”无人机提供了一系列高级操作方式,让使用者可以专注于平台提供的情报监视与侦察图像,而不是飞行操控本身。例如,自动驾驶仪使飞机处于最佳位置,为操控人员提供其感兴趣区域或指标的最佳视野。
  在“英雄-30”的研制中,需要克服许多技能难题,莫拉格解释说:“在技能方面,我们必须做好几件事。最初,我们需要一个高机动平台,所以我们在机翼方面选择了十字布局,它能以很高的速度飞行,还能在相当小的空间机动,当然,缺点是空气动力效率不如常规的平直翼飞机。所以挑战之一是提出一种更为高效的气动十字布局。另一大挑战是所有电子设备和硬件小型化。电力消耗和电池容量也是一大挑战,因此我们必须找到现今可利用的最先进的能量储存技能以及最高效马达的电动平台。”
  莫拉格称,该公司已研制出能够改变尺寸的飞行器,而且他们正在试验不同的尺寸和机型。他还补充说系统有可能空投,但还有待于试验。
  到目前为止,已进行5轮飞行试验,每一轮试验都是用来验证系统的本能。莫拉格称,该系统的多种配置都吸引了广泛关注,无论是载荷方面还是飞行本能方面。
  “英雄-30”无人机目前已进入量产,而且已供应给一未公开的用户。 美国加州航空环境公司
  “弹簧刀”无人机
  加州航空环境公司的“弹簧刀”无人机也已经进入部署。“弹簧刀”无人机首先是美国空军研讨试验室为特种部队使用研制的。
  该平台其实是一种可实施抨击的巡逻飞行直瞄小型弹药,也可配置成更长时间作业,作为一种情报监视与侦察设备。其续航时间为15~20分钟,航程约10km,全套系统——飞行器、发射器和运输袋质量约2.5kg,从一次性发射筒发射。其飞行速度为101~148km/h,由全球定位系统导航或人工导航,机身头部安装有光电摄像机。彩色视频通过无线传输至地面抑制设备的显示器上。“弹簧刀”无人机配有侧向安置的摄像机,并且能够选装热像仪。
  航空环境公司副总裁史蒂夫·吉特林解释了该系统研制中面临的一些挑战:“其本能要求需要集成很多技能,必须能承受大惯性力发射,提供高速抑制以及精确打击、高速跟踪技能。”
  吉特林称,“‘弹簧刀’无人机具有可携带性、快速部署和高精确性,形象地说,是把空中力量放入背囊中以保护徒步步兵,并使班组可以作为一种战略力量。” 美国极光飞行“滑板“无人机
  美国极光飞行科学公司的“滑板”无人机是一次性无人机系统设计的一个备选方案。这种手持发射的无人机系统质量轻、易于携带、低噪音,能提供较长续航时间,而且拥有自主操作能力。只管该无人机发射后能够回收,但其成本十分低廉,可考虑一次性使用。
  “滑板”无人机由发泡聚丙烯材料制成,质量不足1kg。该无人机呈长方形,翼展61cm,机长48cm,带一个装在尾部的抑制面及双垂直稳定面。该机可携带0.2kg有效载荷量,载荷装在机身中央,现行选装配置包括光电和红外摄像机以及用户系统。“滑板”无人机选取双独立铰接马达驱动双叶螺旋桨,使该机可以转换垂直飞行与水平飞行状态。   该机配全向天线时作战距离3km,配定向天线时作战距离可扩大至5km。根据可选组件不同,“滑板”无人机的续航时间为60~90分钟,飞行离地高度120m。它通过带集成视频显示的手持式装置抑制,可手控或者通过全球定位系统航路导航操作。 一次性无人机应能
  可选多种发射方法
  炮中发射
  虽然将一次性无人机封装在独立发射筒中手持发射,对部署部队来说可能是最佳方法,但要将这些系统投送到远距离区域,还要考虑其他发射方法。
  从火炮或坦克炮中发射无人机是一种有效的办法。例如,奥托·梅莱拉公司的“太阳神”小型无人机设计为可从120mm滑膛炮发射部署。该无人机选取碳纤维材料结构,配备活动机翼。它旨在为坦克部队指挥官提供自主侦察情报来源。
  “太阳神”无人机全质量为1.3kg,由锂聚合物电池供电的小型无刷电动机驱动螺旋桨飞行,选取鸭式气动布局,有一个折叠的前稳定面和前掠主翼。它配备光电载荷,可连续不时地提供感兴趣区域的实时视频。
  麻省理工学院的工程技能人员与德雷普试验室的一个团队合作,一直专注于“广域监视炮弹发射”项目来探索无人机投送的方法。
  “广域监视炮弹发射”无人机装在一个设计为从127mm火炮发射的弹壳内。这种设计使其机翼、尾部和螺旋桨面可以折叠在机身内。当抵达特定区域时,飞机释放,其机翼、抑制翼和螺旋桨展开。
  “广域监视炮弹发射”无人机所携带的设备同一般无人机一样,包括全球定位系统/惯性导航系统、CCD摄像机以及双通道数据链。该机可按预定程序事务,也可由地面站操控人员改变任务模式。
  该无人机本能参数显示,它能在距发射点20km抵达指定位置,可靠近兴趣点机动并送回图像。 潜射载具发射
  “弹簧刀”无人机也演示了在海上部署的创新方式,即从雷声公司研制的潜射载具发射。潜射无人载具将无人机带至水面附近并将其弹射起飞。这种潜射载具是作为“潜艇超视距建制能力”项目的一局部研制的。
  潜射载具通过自身配重下沉一定深度,与潜艇拉开到平安距离,然后,丢弃配重,起初充气上浮。浮至水面时,无人载具展开浮锚以稳定载具,并伸出风向标测定风向。然后载具倾斜至35°,弹射出“弹簧刀”。 飞机部署
  从飞机部署无人机的研讨事务也在进行中。
  由麻省理工学院航空航天系几名高年级学生参与的一个项目在该院林肯试验室协作下研制出一种新颖的无人机,命名为“蝗虫”,可从飞机上的标准照明弹撒布器发射。
  监督该项目的约翰·汉斯曼教授说,团队在研制该系统中面临许多挑战,主要是受尺寸的限制。他解释说,制造这种航空器特别困难,因为翼片相当小。
  另一个重要问题是难以找到符合这种航空器的自动驾驶装置,汉斯曼教授解释说,“作为该项目的一局部,我们设计了一种新型自动驾驶装置,其相当类似于极光飞行科学公司‘滑板’无人机的装置,但封装设计要困难得多”。
  此外,电力也是一个重要问题,由于起飞全质量惟有250g——其中约80%是电池质量,指标是一个小时的续航能力,因此有效抑制电力是必须的。
  只管没有说明“蝗虫”无人机的具体应用范围,但汉斯曼教授特别强调了它的实用性,“拥有一架能够从另一架飞机部署的小型飞行器,不管是否一次性的,这种经过验证的本能给了你多种选择方案和开发新任务套件的能力”。
  该无人机的研制事务如今已交付给林肯试验室。汉斯曼教授称,“蝗虫”无人机及其本能已引起人们极大兴趣,而且已打算通过F-16战机进行飞行和部署试验。
  据设在美国亚利桑那州图森的宇航公司无人机项目部商业开发主管马特称,宇航公司选取从航空器部署其“土狼”无人机平台的研讨正在取得进展。
  “土狼”无人机按一次性系统研制,用于执行情报监视与侦察任务。其研制履历可追溯到美国海军航空兵系统司令部授予的“小企业创新研讨资助打算”,它首先设计为从美国海军的P-3“猎户座”海上巡逻机部署。马特称,它如今将转为从海军的新型P-8“海神”反潜巡逻机部署。
  目前的A2批次“土狼”无人机配备两片机翼——升力翼和前舵,两者翼展均为1.47m,当79cm长的机身从发射筒中弹射出来时两片机翼展开。该机选取推式螺旋桨配置的马达驱动,最大起飞质量6.4kg,包括2.27kg载荷,载荷常常为光电/红外系统。该机常常在150~360m之间的离地高度飞行,视距最大37km,最大续航时间标称为1.5小时,能够达到的最大冲刺速度157km/h。该机能够执行预先打算的任务或者动态重新分配任务,而且还能够将其传感器信息传输到多种接收设备。
  马特称,“土狼”无人机将继续加以改进,并且已被美国海军一系列项目所选定,但他没有透露更多技能细节。
  另外,“土狼”无人机的地面发射能力也在研讨中,并正在进行相关测试和评估。
  一次性无人机的应用和推广可能归根结底决定于成本因素。正如马特所指出的,“既然知道该无人机是要被毁掉的,你就要把成本抑制到最小限度,而且‘土狼’无人机项目的首要指标永远是:继续降低成本。”
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