空中“先锋”
2023-07-12依蔓
依蔓
固定翼无人机
无人机因具有零伤亡、机动性强、作战效能高、成本低等优点,已经成为备受推崇的武器装备。按照飞行模式,无人机可以分为固定翼无人机、旋翼机、扑翼机等。其中固定翼无人机,在当前军事领域使用广泛、装备较多。
旋翼机
飞得高、飞得快
旋翼机可以依靠多个旋翼产生的升力来平衡飞行器的重力,让飞行器飞起来,并通过改变机翼的转速,来控制飞行器保持平稳姿态。可以悬停和垂直起降是旋翼机的两大特点,这也使旋翼机成为航拍、航测等民用领域的“行家里手”。
与旋翼机不同,固定翼无人机的升力主要来自机翼与空气的相对运动,必须有一定的相对速度才会有升力来飞行。
旋翼机被广泛应用于航拍、航测等领域
虽然不能像旋翼机那样悬停,但相对于其他类型的无人机,固定翼无人机速度快、航时长、气动效率高、机动性强,优势显著。特别是在长距离飞行中,固定翼无人机的效率要比旋翼机等高很多。
长续航是实现固定翼无人机飞行半径广、飞行高度高、飞行速度快等特性的重要保障。要实现长续航,除了使用能量转化效率更高的清洁能源(例如氢燃料、太阳能等),还可以通过提高无人机的气动性布局、降低飞行阻力,以及利用上升气流、减少自身能量损耗等来实现。
战前“侦察兵”
目前,世界上共有80多个国家和地区拥有无人机,其中接近30%已装备以固定翼无人机为代表的大型无人机。
以无人侦察机为例,这是一类无人驾驶的专用于航空侦察的飞行器。20世纪60年代,无人侦察机首次在战场上得到运用。越南战争期间,美军为减少侦察机飞行员被俘和伤亡的风险,率先使用无人机执行侦察任务,大幅降低了战机损失率和飞行员伤亡率。
随着应用越来越广泛,无人侦察机正在朝着更长航时、高超声速、垂直起降功能深化等方向进一步发展。相较轨道卫星和有人驾驶侦察机,长航时无人侦察机具备更大范围的持续侦察监视能力。例如执行相同的监视、侦察任务时,有人驾驶侦察机通常只能连续飞行数小时,而无人侦察机的续航时间则可能超过20小时。
高超声速飞行性能使无人侦察机能够更及时地躲避地空导弹与战机的袭击,在确保安全的前提下执行情报侦察任务。同样,垂直起降功能的增加,也会大大减少其在复杂地形条件下的起降困难,使其能更好地满足现代战争中的移动作战需求。
随着相关技术的不断成熟,未来,固定翼无人机在军事领域将会发挥更大作用。
无侦-8是一款高空高速无人侦察机,可以在临近空间以超音速飞行,具备战场侦察、目标毁伤评估等功能
知识拓展 起降难的“短板”待解决
和固定翼飞机一样,受起降场地限制大是固定翼无人机的一个主要缺点。目前,大型固定翼无人机多借助起落架在跑道上起飞和降落,小型固定翼無人机则通常以弹射方式起飞(借助火箭或高压蒸气等外部力量迅速增速升空的起飞),回收也多采用伞降和撞网等回收方式。
对大型固定翼无人机来说,起落架是它的“腿脚”,有着至关重要的作用,其工作性能直接影响着无人机的起飞与着陆功能的实现。
为了解决这个短板问题,人们提出了给固定翼无人机增加垂直起降功能,开发无人机轨道弹射技术,以及空投无人机等办法。
(责任编辑 / 张丽静 美术编辑 / 周游)