无人机:航空器家族的后起之秀
2022-06-16依蔓
依蔓
沙场利器的华丽变身
第一次世界大战时期,英国人率先提出研制一种无人驾驶的小型飞机,并将其应用于战场上。这一想法很快得到了响应,由此诞生了一种训练用的靶机(指用作靶标的机器或装置,属于无人机的一种)。靶机技术经过20 多年的发展,到了第二次世界大战时期,被广泛用于训练防空炮手。战后,退役的飞机被大量改装为靶机或用于特殊研究,成为近代无人机发展的先驱。
随着信号处理与通信技术、新型材料、自动驾驶仪等先进技术的加持,無人机成了沙场利器,并很快从军用拓展到海洋、农业等民用领域。
无人机的超大“脑容量”
无人机要实现自主飞行、顺利地完成指定任务,并不是件容易的事。这其中涉及到3 项关键技术,分别是飞行控制、导航和制导。无人机的飞行控制技术集中体现在它的飞控系统上,即飞行管理与控制系统。
无人机主要由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统和电源系统等部分组成。无人机要实现自主飞行、顺利地完成指定任务,涉及3 项关键技术,分别是飞行控制、导航和制导。其中对无人机的稳定性,数据传输的可靠性、精准度、实时性等产生重要影响,对飞行性能起到决定性作用的,就是被称为无人机“大脑”的飞控系统,即飞行管理与控制系统。
飞控系统的主要任务是确保无人机在空中受到干扰时能够稳定飞行姿态和飞行轨迹,按照地面无线指令的要求准确地调整飞行姿态与飞行轨迹,同时完成数据传送、导航计算等工作内容。
悬停、垂直升降、翻滚和俯仰运动是无人机的基本动作,无人机完成这些操作时先要通过多种传感器将自身的姿态数据传给飞控系统,再由飞控系统进行计算和判断并下达指令。执行机构接到指令后,才能完成相应动作和调整飞行姿态。
“海洋卫士”生力军
随着无人机技术的发展,无人机的应用范围愈加广阔,深入海上防空领域也成为其发展趋势之一。海洋拥有丰富的生物和矿产资源,海洋贸易量在全球贸易总量中的占比达90%,是各海洋大国争夺的焦点。
海上环境具有高盐雾腐蚀、高温湿热的特点,要想在海上长时间活动,海洋型无人机需要具备耐腐蚀性的特殊“防护服”,所有设备必须达到一定的水密性(在一定水压作用下保持不透水的密闭性能、防止水渗漏的能力)等级,设备电路板需喷涂三防漆(用于保护线路板及其相关设备免受环境侵蚀的涂料),载荷设备也要进行相应的处理。
相比有人操纵的海上巡逻机等,海洋型无人机在机动性、滞空时间、监控范围、环境适应性等方面具有更明显的优势,这也使其在海疆执行全天候侦察、监视、巡逻、目标精准定位等任务时得心应手,堪称“海洋卫士”中的生力军。903FA093-A13B-4D06-BB5A-61DD5231C984