军事评论

具有垂直起飞的小型无人机领域的发展

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Datron / Aeryon Labs的侦察员因利比亚叛乱分子用于全天候监视而闻名。


拿破仑说,每个士兵都在他的背包里戴着元帅警棍。 在不久的将来,每个排中至少有一名士兵可以在他的背包中携带一架小型飞机,它可以垂直起降并为下一座山提供更多,甚至更多的形象!

Darpa高级研究和发展理事会以其在技术开发方面的进步而闻名,它利用“大规模外包”使低调的侦察无人机可用于国防部传统采购过程之外的各种“社区”。

早在5月,2011,Darpa与大西洋海军部(SSC-Atlantic)空间和海军系统中心合作,宣布了一项针对无人机无人机的竞赛计划。 任务是创造一种“直观的无人机(无人驾驶飞行器)”,这种无人机可以安静地飞入和离开关键空间,以便连续观察长达三个小时。“

ARPA为UAVForge举办了大约一年的公开活动。 基本思想是:建立一个适合一个人运输的迷你装备的实用演示器,并且能够或多或少地自主地执行简单的任务。 当一大群直接参与项目的人直接参与评估想法和利用互联网塑造发展方向时,关键特征是使用时尚的“众包”。

在2012的夏天,最后的测试包括沿着到达给定区域的路线的飞行,这是在操作员的视线之外,从给定点进行视频记录(带有翻译),然后返回。 网站上有更详细的说明。 结果是:没有参赛队伍未能满足最终测试的要求,没有人赢得主要奖项,尽管所有领导团队都进行了多次尝试。

多少个螺丝(转子)?

单个转子(或两个同轴转子)的缺点在于,控制高度(并因此控制平移速度)需要循环间距改变或气流向下偏转。 相反,通过改变提供给发动机的功率,可以简单地控制具有四个转子的布局; 旋转前后螺钉以控制俯仰,左右螺钉旋转以控制俯仰。

四个螺钉的偏航控制(偏离运动方向)稍微复杂一些。 例如,如果两个螺距螺杆顺时针旋转,并且两个滚动螺杆逆时针旋转,那么横摆力矩可以通过向螺距对施加更多动力并且对于滚动对更少来产生,反之亦然。 为了获得纵向稳定性,可以添加尾部组件。



适用于法国萨基姆公司城市生产条件的无人机Dragonfly基于Novadem NX110m; 首次在欧洲2010展览会上展出。 与大多数quadcopters不同,它的传感器位于机箱内。

具有垂直起飞的小型无人机领域的发展

来自德国Airrobot的AR100-B的最大起飞重量为900克,直径为102,参见。飞行持续时间超过25分钟,该设备可以在风速高达25 km / h的情况下运行


WB Electronics的两公斤Tarkus旨在支持城市运营中的特种部队,包括在建筑物内部使用。 由波兰国防部资助的开发

在载人垂直起降船(50-60-s)形成的时代,有人声称通过在进气口周围使用“插座”法兰可以显着提高升力,吸入气流会在这些弯曲表面上产生吸力。 然而,与实验室测试相比,全尺寸现场测试显示升力增加较小。

然而,螺钉的提升力从周围的整流罩增加,这也可以减少噪音并且在碰撞时为螺钉(以及它们接触的东西)提供保护。 它们可以保护航空电子设备和车载设备免受天气影响。 另一方面,整流罩增加了重量,降低了便携性并使航空电子设备的使用变得复杂。

俯仰和滚转时,四轴飞行器(四转子垂直起飞)是中性或不稳定的,因此需要一个带加速度计和陀螺仪的惯性测量单元来测量直线和角度运动,并提供空气中方向和位置的指示。 卫星信号(通常是GPS)可以在很长一段时间内提供更准确的导航。

其他 航空 设备通常包括高度计和通信通道,用于接收导航和目标指定命令以及图像传输。

Quadcopters主导小型垂直起飞和着陆无人机。 然而,由于四轴飞行器制造商正面临着更大承载能力的需求,他们似乎不可避免地要改进设计,改用六电机电路,而不是开发更大的四轴电机。

八转子,八电机配置(带有4或8旋转轴)进一步发展了这一概念,提供了有用的冗余度。 带有八个升降发动机的Dassault Mirage IIIV成为1965中的全尺寸载人模拟飞机,XNUMX是唯一可以在发生故障时发动机死机的垂直起飞战斗机。


虽然专为民用目的而设计,但Parrot AR Drone可以在无人机操作员培训中找到军事用途。 图为没有保护罩的设备,适合户外工作。



来自Selex Galileo的Asio垂直起降无人机,其自身重量为6,5 kg,采用环形整流罩,配有地面控制系统,背包重量小于20 kg。 稳定的传感器模块可以安装在转子的顶部或下方。

欧洲

由于美国和以色列在大型无人机市场上形成了一种双寡头垄断,欧洲有充分的理由为个别士兵开发小型车型。

在2005,欧洲防务局推出了价值4百万欧元的Mavdem(微型飞行器示范)微型航空计划,其目标是为翼展小于50 cm,飞行持续时间30分钟和巡航速度20 m / s的背包提供基础。 。

考虑了大量可能的配置,并且在2007中,合同被授予由跨国财团提出的直升机,包括法国Onera(与Alcore Technologies作为分包商),意大利Oto Melara,西班牙Sener和挪威Tellmie。 在2008年的上半年,通过了西班牙的初步飞行试验,建造了三辆车,几个月后在挪威进行了最后的试验。

有趣的是,Mavdem的第二个竞争者是通常的直升机配置,机身,低气动阻力和两个同轴螺丝之间的传感器单元。

针对世界领先的学术中心举办了几场微观竞赛。 其中一个专业中心是法国国家民用航空中心Enac(Ecole Nationale de l'Aviation Civile),该中心在这种竞争中取得了优异成绩。 Enac中心的成就包括:赢得2004的Braunschweig的Emav European Microdot(欧洲微型飞行器)比赛,2009的法国挑战DGA(Generation Genelele pour l'Armement)测试以及Braunschweig的Imav竞赛(国际微型飞行器) 2010年。

Enac中心成功的关键之一是电子飞行控制系统Paparazzi。 该系统已应用于各种固定翼或旋翼无人机,包括Thy的Spy'Arrow。 在Imav 2010上,Enac系统用于Blender四轴飞行器,翼展为32 cm,质量为330克。

在欧洲2010展会上,萨基姆推出了一款基于NovademNX110m的新型城市作战四轴飞行器Dragonfly。

在Eurosatory 2014上,Thales推出了名为Infotron IT180的新型垂直起飞无人机。

以AR Drone闻名的巴黎公司Parrot为大众带来了“quadrocopters”。 以大约500美元的价格,AR Drone通过Apple iPhone或iPod Touch手持设备的Wi-Fi进行无线控制,并将视频从其摄像头传输到显示器。

Parrot AR Drone采用400克(用于室内)保护外壳,与52一侧形成正方形。它适用于基于Linux的操作系统,具有486 MHz处理器,内置控制,超声波高度计,三轴加速度计,双轴俯仰占星/ roll和六轴课程占星术。 它由11,1伏特和1000 mAh上的三个锂聚合物电池供电。 四个额定功率为15瓦的发动机可将螺钉加速至3500 rpm。 飞行持续时间为15分钟,最大速度为18 km / h,而无人机无法以强劲的空气运动(风)飞行。



在没有人为干预的情况下给电池充电可以简化周期性的往返飞行。 来自Oto Melara的伊藤无人机由同一家公司的Praetor地面机器人负责


8月,2013,以色列航空航天工业公司展示其Ghost minidron重量为4 kg,采用串联螺杆布置。 外部类似于微型支奴干,Ghost的飞行持续时间为30分钟,最大速度为65 km / h。


无人机领域最有趣的发展之一是由Darpa管理部门资助的Aerovironment的Hummingbird nano-dron; 它只用摄像机重量只有19克。

德国在该领域的领导者之一是Ascending Technologies(Asctec)。 Asctec无人机被Enac用作DGA Challenge 2009竞赛的平台,Asctec Pelican无人机用于美国陆军的Mast计划,Asctec Hummingbird用于苏黎世联邦技术学院ETH(联邦技术学院)。 Asctec将其成功归功于其惯性测量单元的高更新率(1000 Hz)所提供的稳定性,以及由公司开发的各种应用优化的电子元件。

在Asctec四轴飞行器系列的顶部是一个站立的Pelican 5195欧元,尺寸为50 x 50 cm,750克重,11,1伏特的锂聚合物电池和6000-mAh,提供从15到25分钟的飞行持续时间。 专注于摄影,GPS控制的Asctec Falcon 8价值10 499 Euro有八个转子,它们位于相机周围的V形配置中,这使得他可以改变俯仰角而不会向相反方向转动。 Falcon 8可以在高达10 m / s的风速下运行。

其他德国型号包括Diehl BGT Defense 900-gram和Airrobot AR100-Band以及Microdrone md4系列,其中最重的是md4-1000重量为5,55 kg。 Rheinmetall Kolibri 60质量1,6 kg专为潜在的军事市场而设计。 重量为1,5 kg的EMT Penzberg Fancopter不同寻常之处在于它有两个同轴螺丝。

意大利在Oto Melara的Ibis UAV中保留了传统的直升机计划,重量为14 kg。 当他降落在同一家公司的Praetor UGV(自动地面车辆)上时,他可以为电池充电。 称为6,5 kg的Asio和来自Selex Galileo的重量为2 kg的Spyball实际上是独一无二的,因为它们是环形整流罩中的电动垂直起飞装置。

正在开发用于WB Electronics的2,0 kg的波兰Tarkus用于城市地区的特殊操作。 在Idef 2011,土耳其公司Atlantis UVS展示了其Aero Seeker AES-405直升机。 据报道,来自Baykar-Makina的小型直升机质量12 kg Malazgirt已经投入使用。


8月,2011,Insitu在新奥尔良举行的空军 - 执法会议上宣布推出1,1-kg Inceptor无人机。 它的成本约为50 000美元,与常规警用巡逻车相同



在国际舞台上,来自AEE Technology F2011的中国1,5-kg无人机深圳首次在华盛顿举行的AUVSI 50会议上首次亮相,飞行时间为30分钟,最高时速为100 km / h



图为在Darpa政府主持下进行的无形持续监测计划(SP2S)下四年研究的结果。 来自Aerovironment重量2,27 kg的Shrike无人机可以在40分钟上停留或拍摄几个小时的视频

美国

根据称为Nav(纳米飞行器)的Darpa控制程序,Aerovironment开发了可以使用扑翼进行提升,平移和飞行控制的悬浮和飞行的微型无人机。 一个真正美妙的Aerovironment Hummingbird只有19克,配有摄像机和发射器/接收器。

美国陆军实验室正在领导一个由Mast(微型自治系统和技术)组成的联盟,为无人机开发平台和航空电子设备,这些无人机可以着陆和监视,在地面安装传感器,搜索人员和爆炸装置的建筑物和洞穴。

Insitu最近推出了1,1-kg Inceptor的波音分部,这是一架传统的直升机,飞行时间为20分钟,最大速度为55 km / h。

也许美洲最着名的四轴飞行器是来自Datron / Aeryon Labs的1,17-kg侦察兵,他们参加了北卡罗来纳州Empire Challenge 2011的海事部分。 目前,这种改进的设计的特点是易于互换的卡扣式组件和复合材料制成的螺钉叶片,最近这种无人机出现在所有标题上(见第一张照片)。 利比亚叛乱分子也在与卡扎菲政权的斗争中使用侦察兵。

Tialinx专注于开发具有超宽带微型雷达的多旋翼无人机,其产品包括六转子Phoenix40-A和八转子(四轴)Phoenix50-H,两者均重量小于4,5 kg。

7月,美国高级研究机构IARPA的2011宣布召开GHO项目(大角Ow)申请人会议。 该计划的目标是开发比小型电池组系统具有更长飞行时间的安静无人机。

世界其他地方

在各个国家开发小型无人驾驶飞机的垂直起降:巴西有1,5公斤Gyrofly陀螺500,加拿大拥有一系列Draganfly创新Draganflyer,中国有蜻蜓来自中国的电子交易,从以色列IAI 4,0公斤鬼44,俄罗斯1,5公斤shestirotorny砸落Aero 421-21和台湾有一个1,45-kg六人组Yu AI AI Rider。 日本国防部技术研究所正在研究一种“飞球”(体内的转子)。

以色列人最成功地制造了各种类型的军用无人机,从监视无人机到攻击无人机。 以色列的无人机计划有足够的政府和财政支持。 国际互联网门户网站VICE.com西蒙·奥斯特洛夫斯基的记者走访了以色列空军基地,当地发展无人机的最新测试...



也许是值得的整个范围内的无人机系列Draganflyer加拿大,并已在全球销售8000件“世界其他地方”的关注。 chetyrehrotornogo X4重量980克和shestirotornogo(3轴)X6重量1,5公斤后,顶部范围是2,7公斤Draganflyer X8,容量其中是1公斤,它具有上14,8伏和5200毫安,致动装置的电池八个发动机,八个转子(在4轴上)。

无人机可以静静盘旋,看在白宫椭圆形办公室窗口一小时,这是由视线控制,而未来的事情。 但是,最终,每个人​​都可以有一个无人驾驶飞机,这将垂直起降,通过简单的调节气压高度表控制,并随身携带相机的多点路线,用GPS确定。 类似的无人机不仅在常规商店中提供,而且在互联网上以合理的价格提供。 只需查看您所在国家的空气模型的飞行规则!

使用的材料:
www.armada.ch
www.darpa.mil
www.wb.com.pl
www.selexgalileo.com
www.enac.fr
www.iai.co.il
www.avinc.com
www.diehl.com
www.boeing.com
www.draganfly.com
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10 评论
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  1. 龙-Y
    龙-Y 24十一月2014 08:51
    +2
    如果您不在“我们的”在线商店订购,您可以自己组装直升机,以非常合理的备件成本进行组装。 :)
    自然地,它不会像文章中描述的那样``花哨'',但是有可能做到这一点。 您甚至可以设置相机并从空中拍摄...

    (quadcopters已在动作类动作片中使用了很长时间了-在名称为“ Special squad Ghost:Alpha”的短片中可以看到一种选择,原始名称:“ Ghost Recon:Alpha”)
  2. Cristall酒店
    Cristall酒店 24十一月2014 12:17
    +1
    现在只有谁不收集无人机。 在反恐行动区,使用中国部件预制的旧式无人机以及建模人员和志愿者使用的专用无人机都在迅速增加。
    枪手使用示例。

    同样有趣的是
    https://www.youtube.com/watch?v=-2nVM0eJ-pk
    使用机关枪。 这很有可能会出现在ATO上...(如果他们不和平的话)
    顺便说一句,空缺无人机操作员今天并不罕见
    http://www.jobs.ua/vacancy/view/1410717/
    ZPL 2 500 UAH。 +一小时飞行+ 50UAH +风险增加的区域系数(表示军事指示)
    在敖德萨招募(如您所见,不需要特殊技能)
    但是,mi 8导航员也可以训练飞行员....
    战争是发现和摧毁其自身种类的手段中最活跃的“进步者”。
    1. Lopatov
      Lopatov 24十一月2014 13:53
      +4
      锡。 这些怪胎绝对是为了避免附带损失。 默认情况下,在短距离内以小仰角进行远距离拍摄是一种巨大的分散。
  3. 绿色
    绿色 24十一月2014 14:14
    +2
    Quote:Cristall
    同样有趣的是
    https://www.youtube.com/watch?v=-2nVM0eJ-pk
    使用机关枪。 这很有可能会出现在ATO上...(如果他们不和平的话)

    实际上,这是一个蒙太奇,相当不礼貌,很奇怪,很多人没有看到它。
    此外,视频最初是作为玩笑计算的)
  4. xomaNN
    xomaNN 24十一月2014 15:49
    0
    发展方向很有趣。笑 我记得小时候有一架带有橡胶发射器的直升机。 现在-这已经是武器!
  5. TOR2
    TOR2 24十一月2014 21:51
    +1
    https://vk.com/video5442281_161479782?hd=1&t=17m9s
    最主要的是不要忘记自己的发展。
  6. Cristall酒店
    Cristall酒店 24十一月2014 21:58
    0
    引用:绿色
    实际上,这是一个蒙太奇,相当不礼貌,很奇怪,很多人没有看到它。

    安装是勒索..但实际上已经可行(尽管有很多nyansa)
    电池和无人机的革命正在我们眼前改变
  7. 绿色
    绿色 24十一月2014 22:15
    0
    Quote:Cristall
    安装是勒索..但实际上已经可行(尽管有很多nyansa)
    电池和无人机的革命正在我们眼前改变

    即使可行,尽管有很大的疑问,但就像视频中一样:1)如果您不飞向空中,您不会打任何人。 2)非常短的飞行时间。
  8. Cristall酒店
    Cristall酒店 24十一月2014 23:07
    0
    引用:绿色
    Quote:Cristall
    安装是勒索..但实际上已经可行(尽管有很多nyansa)
    电池和无人机的革命正在我们眼前改变

    即使可行,尽管有很大的疑问,但就像视频中一样:1)如果您不飞向空中,您不会打任何人。 2)非常短的飞行时间。

    毕竟,如果Duc认为,他们已经允许几个小时的设计时间,那么不久之后,迷你杀手就指日可待了。 电影中的科幻小说已经是真实的..
  9. 绿色
    绿色 24十一月2014 23:25
    0
    Quote:Cristall
    毕竟Duc已经允许几个小时/

    这是在开玩笑吗,还是只是为了好玩而说? “你的证据在哪里?” 带枪,最多一分钟。 您还没有混淆任何事情吗?,我们正在讨论Quadra。
    1. Cristall酒店
      Cristall酒店 25十一月2014 01:04
      0
      引用:绿色
      用枪最多一分钟。

      我不是在谈论步枪。 和普通。 考虑到电池的改进和设备本身的重量减轻。
      枪不仅是重量问题……还会有后坐力和其他问题。
  10. 绿色
    绿色 25十一月2014 01:23
    0
    Quote:Cristall
    我不是在谈论步枪。 和普通。 考虑到电池的改进和设备本身的重量减轻。

    好吧,至少将链接扔到一个四边形上,它可以飞行几个小时。

    关于枪支,这是可以理解的,有一百万个问题。
  11. 图拉耶夫
    图拉耶夫 25十一月2014 20:36
    0
    不重要的文章。 例如,没有关于最有趣的VTOL美国无人机T-Hawk的消息,其中500个已经被铆接。 基于柯恩达效应和同一个词,英国也有一些有趣的汽车...
  12. ma_shlomha
    ma_shlomha 28十一月2014 17:28
    0
    我读到我们的家伙们可以从英国的无人机上掉进玻璃杯里的柠檬里。