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为了减少牺牲,无人驾驶直升机是未来趋势
为了减少牺牲,无人驾驶直升机是未来趋势
是时候谈谈无人驾驶直升机了
从创造之初,飞行安全就是推动并保护航空器发展的红色警戒线。如何保证驾驶员和乘机人员的安全,提高航空器安全运行的概率,是一百多年来航空人一直不断突破的目标与动力。
现在,航空器系统已经非常复杂与安全,民航飞机的事故率已经远低于汽车事故率。
但在所有类型的航空器中,直升机的事故率相对更高一些:据美国直升机事故率统计,06年至14年,直升机事故率基本保持在5/100000左右,而固定翼飞机事故率基本保持在1/1000000。
而在直升机中,由于任务更复杂,飞行科目和架次更多,军用直升机的事故率和人员伤亡比民用直升机更高一些。
为什么直升机的事故率和人员伤亡会更高呢?
★ 首先,直升机的动力传动系统是现有载人航空器里最复杂的。
由涡轮轴发动机通过变速箱带动主旋翼,而且还要通过漫长复杂的传动轴带动后方翘在尾巴上的尾桨运动,这样复杂的动力结构令人头疼。
★ 其次,直升机在低空飞行。
由于低空处于对流层,是大气活动最剧烈的地方,飞行安全受气流影响非常大。
★ 最后,直升机动力系统中庞大的旋翼飞速旋转,撞上任何障碍物都难以避免机毁人亡的惨剧。
尾巴上的尾桨在低空转向的过程中很容易和树梢、高压线等物体缠绕和撞击在一起,导致难以弥补的后果。而尾桨一旦断裂,将导致直升机彻底失控。
为了减少牺牲,除了大力发展直升机的整机抗坠毁能力,另一个正在越来越受到重视的发展趋势就是大力发展无人直升机。
除了能够规避人员战损之外,无人武装直升机也能够承担风险更大、有人机不便执行的火力攻击任务。
资深玩家
正如直升机晚于固定翼飞机出世一样,无人直升机的出世也晚于固定翼无人机。
美海军在上世纪50年代将一种单人驾驶的微型直升机改装为QH-50舰载无人直升机,这成为了美国第一种无人直升机,主要用于反潜。QH-50于上世纪60年代在越南战场进行了实战检验,可惜失事率太高。
美海军在越战期间相继派出780多架QH-50无人直升机,有411架在执行任务时失踪。美海军对QH-50彻底失望,1970年,QH-50的发展计划正式取消。
QH-50
目前,全球现役最先进无人直升机是MQ-8B,可用于执行侦察、目标指示、通讯和对点目标进行攻击。该机是美国军方“未来战斗系统”的关键组成部分之一。
MQ-8B
2018年,诺斯罗普·格鲁门公司又推出了在贝尔-407直升机的基础上发展而来的新一代无人直升机“火力侦察兵”MQ-8C。
相比MQ-8B,MQ-8C能提供更远的航程、更持久的巡航能力以及更大的载荷搭载量。
今年年初,美国海军航空系统司令部进一步要求诺斯罗普·格鲁门公司开展MQ-8C潜在反水面武器化方案研究,以及武器系统集成到无人机体系架构的早期设计工作,降低未来的武器化风险。
据报道,“火力侦察兵”MQ-8C未来将可挂载APKWS制导火箭弹、导弹等武器,研制预计在2023年启动。
其他美国正在研究验证的先进无人直升机还包括轻型无人攻击直升机AH-6ULB、无铰链刚性旋翼概念机A-160“蜂鸟”等。
A-160“蜂鸟”
除了直接研发无人直升机之外,美国也正在寻求将有人直升机改造为无人直升机。
2019年6月6日,西科斯基公司宣布他们将把那些使用寿命即将到头的UH-60A型“黑鹰”直升机改造为现代化的无人驾驶飞行器。
6月11日,西科斯基公司首次以线控方式试飞“黑鹰”直升机,这标志着其无人驾驶飞行计划正式启动。
西科斯基公司首次以线控方式试飞“黑鹰”直升机
后起之秀
我国进入无人化航空武器的领域比较晚,但经过十多年的努力,已经实现了突飞猛进的发展,高端固定翼飞机已经成功出口国外,无人直升机也正在形成序列:
从U8,到AV200,再到“善知鸟”AV500与“战狼”AV500W,跻身全球只有中国、美国、以色列三国的全球“察打无人直升机俱乐部”。
前不久,在10月11日举办的第五届中国天津国际直升机博览会上,AV500W察打一体无人机再次亮相。
虽然AV500W体积不大,但是其可搭载的武器却不少,可算是一把颇具威力的“空中匕首”。
据现场公布的数据,AV500W察打一体无人机最大起飞重量为500千克,有效载荷为150千克,最大平飞速度为每小时160千米。AV500W察打一体无人机实用升限5000米,载荷为55千克时续航时间为8个小时。
此前的2018年11月,AV500W就在靶场完成FT-8D空地导弹打靶试验,导弹精确命中4.5公里处靶标。
在更早的2017年11月18日,AV500W更与AV500一起在青藏高原进行了试验试飞,并圆满完成了高原挂弹飞行和打靶试验,空中发射导弹精准命中目标。实现了国产无人直升机首次在高原地区实现空中侦察打击试验的突破。
AV500W与AV500在格尔木高原试飞、打靶成功
AV500无人直升机是AV500W的原型。作为AV系列无人机中的500千克级别产品,AV500主要挂载光电吊舱、SAR雷达、通信中继设备等不同任务载荷,可用于昼夜侦察、目标指示与定位、毁伤评估、雷场探测、伪装评估、核生化采样、通信中继等多种军用任务;也可以作为工业级无人机,应用于防空防暴、缉私缉毒、警务执法、海事监控、空中指挥、农林作业、大气监测、森林防火、电力巡线、灾情评估等民用领域。
AV500
此前,AV500已经在甘肃夏河机场、内蒙古阿拉善地区和广东汕头南澳岛海面分别进行了高原试飞和海上7级阵风实战性飞行演练,“上山下海”畅通无阻。
AV500在甘肃夏河机场进行试飞
2018年9月,AV500无人直升机受邀参加中国人民解放军实战军事演习,演练了长距离低空突防,并发射导弹进行精确打击。
飞行期间,地面设备对AV500飞行轨迹全程跟踪。测试结果显示:空中突防作战能力达到了预期效果,空中突防演习任务圆满完成。
返航后,AV500优异的中低空飞行性能和可靠性受到了参演部队官兵的一致好评。
AV500精确打击目标
相信在不久的未来,无人直升机一定会为我国国防事业添砖加瓦!
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模块化高安全高速固定翼(无人)直升飞机
【机器人、无人机、直升机行业未来展望】
一体化的设计会将飞行器性能牢牢套死在当前的廉价附件性能水平之下。
相反,只要能得到高性能附件的支持,即使老旧飞行器平台也能焕发新春。
未来的飞行器将不再根据特定任务来设计和构建,
模块化飞行器系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的飞行器。
当前,海上和陆地的未来作战都对垂直起降飞机提出了需求,而且用途需求非常广泛。不仅是垂直起降战机,旋转翼飞机,混合式飞行器等都有广泛的市场需求。仅仅是新型直升机的服役,对我们来说已经远远不够了。
从未来直升机的发展趋势来看,高速特性必然是一个关键性指标。随着技术的突破,以速度制胜的高速直升机必然是发展的主流。此外,排气温度红外隐型化、智能化、模块化、无人化等,将是新一代直升机发展的基本趋势。
【马湘生将军 观点】
直8太老,直9太小,直10只能打仗。只有发展通用型直升机平台,同时考虑能将之发展出民用型号,盯住低空开放后的民机市场,直20的发展才能避免军长民短的瘸腿现象,做到有戏唱,并成为最叫座的名角儿。
对于发展多用途通用型直升机,总参陆航部原部长马湘生将军表示,应该集中精力,发展出一种“三军通用型”直升机。
马将军说:“我本来提出来的概念是‘战术突击型’直升机,这种直升机8-10吨,像‘黑鹰’一样,首先有一定机动能力、隐身能力,(发动机)有一定的剩余功率。在这个前提下,用这个平台,加上先进航电设备和武器,我就能够看得远,打得远。我不能跟你比筋斗,横滚,但我能早发现你,早打掉你,这不也是一种“撒手锏”吗?(平合)装上特殊设备,就能当勤务机,什么(特殊设备)都不装,还能运人。”
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《航空知识》中国直升机几项突出的问题
1、主力机型依赖进口,机型老旧,一旦有大规模战事,将十分被动。
2、型号庞杂,后勤维护保养困难。
3、机载设备相对落后,需要更新换代。
4、发动机高原性能较差,不适应复杂地理环境。
5、缺乏多用途通用平台,改进余地小。
6、缺乏从战略高度上认识直升机,在应急救援机制中缺乏与直升机有关的规划。
【项目背景】
低速高油耗传统直升机导致美军救困在伊朗人质的“鹰爪行动”大惨败
在1980年的伊朗人质救援行动中,美国直升机速度(RH53D海上种马最大速度294千米/小时)与航程不足(RH53D海上种马实际作战半径只有160公里)的问题充分暴露出来。人质营救本来就是十分复杂的作战,如果当年使用的是MV-22鱼鹰直升机,从阿拉伯海的航母到德黑兰的美国大使馆来回飞行就不需要落地加油,至少减少了行动中的最大变数。
使用低速高油耗直升机导致美军最大惨败!未达到目的地直升机就全部坠毁。
美国政府于1981年底提出“多军种先进垂直起落飞机”计划(以前称“多军种垂直飞行计划
1981年,美国国防部指令启动JVX计划,研究远程、高速直升机技术,美国海军陆战队对JVX的热情最高。直升机一出现,美国海军陆战队就是热情的追随者,这是因为二战式的密集船队集群抢滩在核战争条件下已经不可行,拥挤在滩头的密集船队和车辆、人员是战术核打击的最好目标。直升机的垂直登陆不仅速度快,不受水际滩头障碍和滩岸条件影响,而且容许在宽广战线上从地平线以外的远海直接到浅近内陆进行快速输送,是两栖作战的理想运输工具。
美国国防部提出“多军种垂直飞行计划”!-军用高速直升机-★
军事专家王云飞曾表示,中国建造两栖攻击舰的最大短板不在于造船,而是缺乏类似MV22鱼鹰直升机的这种高效舰载运输平台。至此中国两栖攻击舰的最大短板或即将被补齐。
F-35B战斗机“烫伤”了“美国号”两栖战斗舰 甲板和雷达被烫伤
常探机器人——蜂群式舰载固定翼垂直起降无人机,致力于打造:
能够发现隐形飞机的驱逐舰
能够找到隐形潜艇的驱逐舰
2019年8月20日,卓越网络中心的网络能力经理特兰努斯上校在TechNet Augusta的演讲中说到“我们正在考虑如何减少时间,以便我们能及早对敌人做出反应。” 特兰努斯在讲话中指出了陆军寻求帮助的四个领域分别是:人工智能及…我们需要拥有““能够找到隐形潜艇的驱逐舰“
【世界前沿科技产品介绍】
常探机器人-模块化高速高安全垂直起降固定翼飞行器
模块化高安全高速固定翼(无人)直升飞机
现代军用直升机可广泛应用于各种军事行动,执行各种战术任务。包括:军用物资/兵员运输、战斗搜索与救援、伤病员后送、通信联络、战斗指挥/控制、侦察、目标指引、反舰/反潜、布雷/扫雷、护航、对地火力支援/攻击、电子战、战斗损伤评估等,可以说几乎涵盖了军事作战行动的各个方面。
模块化飞行器——未来的飞行器将不再根据特定任务来设计和构建,新飞行器系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的飞行器
从未来直升机的发展趋势来看,高速特性必然是一个关键性指标。随着技术的突破,以速度制胜的高速直升机必然是发展的主流。此外,排气温度红外隐形化、声学隐形化(降低噪音)、低功耗、更安全、智能化、模块化、无人化、可以互相救援技术、油电混合技术等,将是新一代直升机发展的基本趋势。
常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器,每一个机翼包含两个以上相对较大的风扇,同时中间通过水平舵翼,将机翼分割成前后两部分,实现串列翼的前后都能提供升力的性能。并可以在两侧模块化增加复合型垂直升降机翼,在不重新购买新的大型号飞机前提下,实现载荷性能的倍增,满足各种应急需求。推力风扇排列在前面(核心机在后方),这形成了一个特殊的复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器机翼和低机翼负荷。
垂直起降状态:当垂直起降后,飞机高度超过周围障碍物高度时,前部的两个推进螺旋桨将加大马力,从而加速飞机水平飞行。一旦机翼完全支撑住飞机,我们就会完全关闭垂直升力风扇,然后自封闭涵道挡板在弹簧的弹力下马上实现自动闭合,变成水平机翼的一部分,最后像传统飞机一样高效飞行。
水平飞行是像传统固定飞机一样,并通过水平舵翼和垂直尾翼来控制航向。避免飞行中的横风对航向的干扰,有效提高抗风能力。
临近指定降落区降落时,水平翼面的垂直升力风扇重新打开,气流冲开底部的自封闭挡板,然后飞机缓缓下降。遇到较强横风时(如海面的7级大风),水平推力风扇辅助飞机进行空间定位,有效提高起降期间的抗风能力,实现恶劣天气的海上起降。
水平滑翔起降状态:重载时,垂直升力风扇关闭,飞机像传统飞机一样,滑翔起飞。依托传统飞机双倍以上的翼面面积,可以轻松实现短距离起飞,同时依托大面积的机翼,可以有效提高载荷或节省油耗。
ZL:2018105443733 模块化喷气式固定翼直升机
带涡扇复合辅翼和附加翼的无后推力式复合翼载人飞行器
中国原创专利 世界领先科技www.ctrobot.com
飞行速度由推进器决定,
设计螺旋桨推进器飞行速度范围在200到500km/H左右(预估值)
设计喷气推进器飞行速度范围在200到900km/H左右(预估值)
【高安全电路架构】
支持低速滑翔并可以手动控制滑翔姿态,避免飞机电脑失灵时整机失控。
【降低和避免机场建设成本】
机场绝对是人类有史以来建造的最为昂贵的交通设施,因为它们占地广阔、附近不能有干扰飞机起降的建筑物和障碍,甚至不能有不明身份的无线电。机场还需要配备跑道、机库、航站楼和行李中转站、停车场以及周边配套设施。
常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器在控制、安全、经济和性能方面有了进一步的改进。
【黑科技】炸机、坠机时,能滑翔自救:
工业无人机和直升机出现炸机事故是很常见的,往往带来几十万、上百万甚至千万、上亿的损失,并造成高价值载荷和机组人员的伤亡,还对地面设施和人员有着致命危害。原因有旋翼遇到障碍物损坏、发动机损坏、电池突然掉电等等。
传统的无人机和直升机遇到此类情况束手无策,往往只能眼睁睁的工业无人机和直升飞机,从高空坠落摔得粉身碎骨、机毁人亡。
垂直悬停时,靠多旋翼保持稳定
发动机损坏、电池掉电或旋翼损坏,引起炸机即将坠机时,改为向前滑翔飞行
支持低速滑翔并可以手动控制滑翔姿态,避免飞机电脑失灵时整机失控。
我司发明的新型飞行器可以从结构上完美的改善这个痛点。因为坠机时下坠速度飞快,空气阻力会自动把涵道风扇的下挡板封闭。一旦封闭涵道,整架飞机就从多旋翼和直升机结构,变成了固定翼结构,可以依靠滑翔方式,缓慢降低坠机加速度。保护飞机和昂贵的机载装备以及机组人员。
通过从多旋翼直升机模式,变成固定翼滑翔机模式缓慢降落,挽救飞机和机组人员的生命。
【模块化高安全高速固定翼(无人)直升机】是一种复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器!具有起降距离短,飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、飞行能耗低等特点。
由于直升机在沙漠