八仙过海各显神通意思 无人机海上回收:八仙过海各显神通
无人机在陆地上的回收方式主要有:垂直降落回收、伞降回收、撞网回收、起落架回收、气囊着陆回收、空中回收。那么目前各国实施的无人机海上回收方式都有哪些呢?这些方式又有何优劣势呢?
一、不需跑道的垂降回收
垂直降落回收
垂直降落回收技术,顾名思义,就是无人机不需要滑跑直接垂直着陆的技术。垂直降落无人机减少或基本摆脱了对跑道的依赖,只需要很小的平面就可以完成降落,因此是各国海上无人直升机的主要回收方式。
这种直升机可以垂直起降,不受场地限制,但续航时间和速度相对受限。相反,固定翼无人机续航时间长、速度高,但需要起降跑道。自上世纪以来,科研人员在二者之间不断探索,旨在寻找一种既可以垂直起降又能保障高航速和长航时的整合型技术。于是,倾转旋翼无人机技术应运而生。
这种直升机可以垂直起降,不受场地限制,但续航时间和速度相对受限。相反,固定翼无人机续航时间长、速度高,但需要起降跑道。自上世纪以来,科研人员在二者之间不断探索,旨在寻找一种既可以垂直起降又能保障高航速和长航时的整合型技术。于是,倾转旋翼无人机技术应运而生。
倾转旋翼无人机结合了无人直升机和固定翼无人机的优点,既有旋翼又有固定机翼,而且旋翼可以在垂直位置和水平位置随意转换。
美国海军的燕鸥无人机就是典型的倾转旋翼无人机,它可从驱逐舰、护卫舰等水面舰艇上垂直起飞,作战半径接近1700公里,最大巡航速度400公里/小时,是美军推行分布式杀伤概念的重要组成部分。
倾转旋翼优点很多,但也存在不少技术难题。无人直升机和固定翼无人机模式间的转换、飞行控制系统、桨叶和机身的复合材料,以及发动机等技术是横亘在倾转旋翼无人机大规模应用路上的拦路虎。
二、简单为上的伞降回收
伞降回收
伞降回收是国内外中小型无人机常用的方式之一,也适用于无人机海上回收。由于舰船可供无人机伞降着陆的空间狭窄,如果回收失败,无人机很可能撞坏舰船上的各种仪器设备,所以,伞降水面回收是一个不错的选择。
伞降回收的整个过程较为简单,对操作人员的要求比较低,但缺点也是显而易见的。例如,降落伞需要占据机身内寸土寸金的空间;无人机下降速度较快,机体容易受到较强烈的水面冲击,造成损伤;无人机必须具备足够的防水能力;打捞过程需要借助专业的海上回收设备。
美国海军的鸬鹚潜射无人机之所以选择伞降海面回收方式,主要是为保护潜艇的隐蔽性。
“鸬鹚”在完成任务后,返回到指定回收点上空,关闭涡扇发动机、密封进气道和排气装置,打开降落伞,头部向下稳定入水,然后漂浮在水中等待回收。
随后,隐蔽在水下的潜艇释放出1台遥控航行器,借助声呐找到无人机,把缆绳系在漂浮无人机的回收绳上,将无人机拖曳回潜艇发射管中。
三、常见的撞网、天钩回收
撞网回收
撞网回收是目前小型无人机较普遍的回收方式之一。无人机在撞网后,速度很快降为零,并且不受场地限制,十分适用于舰船上回收,同时还可避免海水对无人机机体及贵重设备的侵蚀。
这种无人机无需携带回收伞,从而增加了机上有效载荷或燃油量,提高了续航时间。目前,美国、俄罗斯和以色列的很多舰载无人机均采用这种回收方式,但由于拦截网的面积有限,在气象状况不佳时,难以保证无人机准确入网。一旦出现偏差,就可能撞击到舰艇上的设施。
天钩回收
将回收网简化成1根15米长的垂直绳索,整个回收装置挪到舰船外侧,这就是天钩回收系统。
这种系统在2004年被美国海军首次用于扫描鹰无人机海上回收,并受到军方欢迎。如今,通过改进天钩系统已演变成一种高精度回收方式,可回收重400公斤左右的无人机。
四、拦阻回收技术含量高
起落架拦阻回收
起落架拦阻回收方式与有人驾驶飞机类似,无人机尾部装有尾钩,在着舰滑跑时,尾钩钩住拦阻索,实现短距离急停。
拦阻装置的使用始于1911年,但直到2013年10月,美国海军才首次应用于X-47B隐身无人攻击机海上拦阻试验。
航母上的拦阻装置是实现无人机在飞行甲板上安全着舰的特种设备,其中,拦阻索被誉为航母舰载机的“生命线”。它可以在最短的时间和距离内吸收掉无人机的巨大动能,使其迅速减速并在有限的航母飞行甲板上安全停下来。
目前,航母拦阻装置结构已经非常成熟稳定,但也存在先天性缺陷,例如,复杂的结构使其故障概率较高;日常繁琐的维护需要耗费大量的人力和时间;最关键的是拦阻装置对舰载无人机的寿命损耗较大;拦阻装置对舰载无人机的强制“猛拉”作用,会使其受力不均衡,导致结构损耗过大。
如今,顺应航母电气化、全电推进技术的发展趋势,美国海军正在进行先进拦阻装置的研究和试验,并已在新一代福特级航母上开始得到初步应用。
无人机无论选取那一种回收方式,都必须满足安全性、保护性、精确性、自动化、机动性、可靠性和可重复性等基本要求。对某一种海上回收方式而言,很难同时满足上述各种要求,在选择回收方式时应尽量权衡利弊,作出全面考虑。
