察打一体无人机地面保障设备与技术

魏 凯/中国航天空气动力技术研究院彩虹无人机科技有限公司

以“彩虹”四号无人机为例，介绍了察打一体无人机在地面保障方面的设备、技术以及研制经验，文章从地面保障的运输集装箱、机身机翼运输组件、综合保障方舱、其它地面保障设备等方面进行了重点阐述，为其它型号无人机实现可靠、好用的地面保障设备研制提供参考。

保障设备与工具是装备使用和维修时所需的全部设备（移动的、固定的、临时的设备）和工具。保障设备与工具包括搬运设备、拆装设备、维修设备/工具、计量与校准设备、试验设备等。保障系统本身没有作战能力，但它是保证主装备执行其任务能力不可缺少的组成部分。只有主装备，缺乏配套的保障系统，或只有某一项保障要素，装备也不能很好地完成其规定的任务能力。

图1 集装箱内部装载

早期无人机只是注重于研发而忽略了保障性，使得制造出来的无人机难以使用，维护困难，进而直接影响到了客户满意度。“彩虹”无人机在初期同样如此，后来逐渐对保障设备的使用便利性和功能完善性加以重视，使得“彩虹”无人机不仅性能出色，而且能在使用中顺利充分地发挥出它的性能，客户满意度因此得以提高。下面以“彩虹”四号无人机为例，介绍察打一体无人机的地面保障设备与技术。

图2 集装箱起吊

图3 倾斜导轨置于门内侧

图4 底板挂环

图5 捆绑设备

图6 机身运输支架

图7 机翼运输支架的挡板锁销

运输集装箱

运输集装箱用于放置无人机机身、机翼、整流罩、载荷设备、销钉、其他配件和维修工具。无人机运输集装箱由一个12m标准集装箱改装而成，见图1所示。

该运输集装箱包括以下几个部分：12m标准集装箱、运输支架导轨、倾斜导轨、运输支架固定装置、底板挂环。其中，底板挂环的作用是便于使用紧绳器捆绑设备包装箱。

该运输集装箱的功能是用于无人机的转场运输，使其在运输过程中牢靠紧固，不易损坏。

集装箱内放置有限位导轨、倾斜导轨、固定装置。倾斜导轨平时放置在门的内侧，只有在将运输车推进或推出集装箱的时候使用。

运输集装箱使用流程为：

（1）打开运输集装箱门，安装两个斜导轨；

（2）先将机翼/尾翼运输支架推入集装箱并固定；

（3）再将机身运输组件推入运输集装箱内并固定；

（4）将倾斜导轨卸下并置于集装箱门口指定位置；

（5）如果集装箱内装有其他零散设备，须使用紧绳器借助底板挂环固定好；

（6）使用吊车将集装箱放到运输车辆上。

机身和机翼运输支架

机身运输支架由主体结构、支撑框、减震器和万向轮组成。机身运输支架的功能是用于装载和运输无人机的机身。

机身运输支架的使用流程是：

（1）将机身运输支架推到机身下方；

（2）用液压车升起支架，让支架托起机身，直至起落架机轮离地；

（3）使用起落架收放设备，收起起落架；

（4）降下液压车，让支架安全落地；

（5）移开液压车，用紧绳器捆绑支架和机身。

图8 机翼运输支架的挡板锁销

图9 运输支架的固定

图10 液压升降车

图11 轮挡

机翼运输支架的功能是用于装载和运输无人机的机翼、尾翼以及翼身结合部整流罩等物件。

机翼运输支架由主体结构、减震器、万向轮、挡板和泡沫垫组成。

机翼运输支架的使用流程是：

（1）将挡板拆下；

（2）先将一个机翼放在运输支架上的对应位置；

（3）然后将两个尾翼放在运输支架的对应位置；

（4）再把另一个机翼放在运输支架上的对应位置；

（5）装上挡板；

（6）将泡沫垫放在运输支架上对应位置，用紧绳器固定好。

机身和机翼运输支架装入集装箱后，与底板通过固定装置连接在一起。

(3)掺合料：采用粉煤灰和磨细高炉矿渣粉，掺量为30%～40%，质量要求为Ⅰ级，粉煤灰的性能指标应符合GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的要求。利用粉煤灰的形态效应、微集料效应和活性效应，降低单位用水量，改善混凝土和易性，减少泌水离析现象。同时可减少水泥用量，降低水化热，改变混凝土的孔结构，提高混凝土的密实度，增强其抗硫酸盐侵蚀性及抗碱-集料反应性能。

在使用运输支架装载或卸下时，需要用到液压升降车。液压升降车靠人力踩动踏板来升起支撑面板。

其他地面保障设备

其他地面保障设备包括轮挡、称重秤、牵引杆等。

图12 无人机外衣

轮挡是为了防止无人机停在地面的时候向前或者向后滑动。在进行地面发动机试车时，尤其是大油门的情况下，必须使用轮挡。

无人机防水外衣用以防止无人机被雨水、雪、沙尘侵蚀，防止太阳暴晒和霜冻。

称重电子秤由台面、引桥、支脚、电源开关、电源充电口、电源电量指示、称重指示仪表等组成，功能是用来测量无人机质量和质心。

称重秤的使用流程：

（1）将飞机推到地面平整的地方；

（2）将三个称重秤分别放在三个轮子前方；

（3）打开引桥斜面，打开开关；

（4）将飞机推上称重秤，然后推下来，第一次称重不用计数；

（5）将数据清零，然后进行第二次称重，记下三个秤的数值；

牵引杆的功能是用来在起飞前和降落后拖曳无人机。

使用牵引杆时，先将一头与前机轮轴心连接，再用人力或者牵引车控制另一头。

无人机在室外停放时，需要穿上无人机外衣，并采取一定系留措施。在每侧机翼下方，使用液压车和海绵块支撑无人机机翼，用紧绳器连接每侧机翼下方的耳环和地面上的地钩。

图13 称重电子秤

图14 牵引杆

图15 无人机停放和系留

图16 综合保障方舱顶视图

图15 舱门打开

图16 货架物品绑定（运输时）

综合保障方舱

综合保障方舱主要用于小型保障设备、备件、耗材的机动运输和临时贮存。

该综合保障方舱的主要特点有：箱内货架便于小型设备固定运输，避免挤压损坏；舱内底面挂环便于运输时设备的固定；便于设备及备件、耗材集中统一管理；使用方便、可靠性高。

综合保障方舱由箱体、货架及地环等组成，如图14所示。

物品放置完成后，利用货架上固定捆绑带对物品进行固定，并利用紧绳器收紧，收紧后应再次确认货物固定牢固，避免运输过程中绑带松动掉落，如下图所示。

结束语

“彩虹”四号无人机的系统成熟度已经相当高。本文介绍的“彩虹”四号无人机的地面保障设备，是察打一体无人机地面保障设备的典型范例。未来，“彩虹”无人机将在产品保障与后期服务方面提供更多支持，将工作更多地向保障侧重，将工作更多地向保障考虑。

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