農(nóng)業(yè)無人機(jī)
工業(yè)無人機(jī)
軍警無人機(jī)
娛教無人機(jī)
水下無人機(jī)
反無人機(jī)設(shè)備
無人機(jī)配件
無人機(jī)租賃
無人機(jī)培訓(xùn)
當(dāng)前位置:全球無人機(jī)網(wǎng) ? 無人機(jī)新聞 ? 國內(nèi)新聞 ? 正文

無人機(jī)上艦有多難

發(fā)布日期:2022-08-19我要投稿我要評論

近日,國外一家企業(yè)宣布,將為一款遠(yuǎn)程無人機(jī)改裝一種短距起降套件,可以使該無人機(jī)從更短的陸基跑道和航母甲板上實(shí)現(xiàn)起降。
 

海上作戰(zhàn),奪取制空權(quán)是制勝關(guān)鍵。當(dāng)前,艦載無人機(jī)已經(jīng)可以在“空-天-海”信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持下,擔(dān)負(fù)各種復(fù)雜多變的海上作戰(zhàn)和偵察任務(wù)??梢哉f,在航母艦載機(jī)體系中,無人機(jī)成為一顆冉冉升起的“新星”。
 

然而,半個(gè)多世紀(jì)以來,艦載無人機(jī)發(fā)展緩慢,世界各國投入巨大、收效甚微。以美國研制的X-47B艦載無人機(jī)為例,前后5年共投入資金超過10億美元,最終因技術(shù)性能不達(dá)標(biāo)被迫擱置。那么,無人機(jī)上艦經(jīng)過怎樣的發(fā)展歷程?研制艦載無人機(jī)又需要攻克哪些技術(shù)難題?本文為您一一解讀。
 

海上“筑巢”,無人機(jī)連闖多關(guān)
 

1959年的一天,美海軍基林級驅(qū)逐艦上,船員們急匆匆地搬開甲板上的物品,為無人機(jī)清理出起飛位置。午時(shí),指揮室內(nèi)操控人員發(fā)出指令,QH-50無人機(jī)從甲板上加速起飛,奔赴預(yù)定海域。這一天,人類實(shí)現(xiàn)了首次艦載無人機(jī)飛行。
 

4年后,美國基洛達(dá)因公司對QH-50無人機(jī)進(jìn)行升級,研制出QH-50C無人機(jī),正式服役美海軍。不過,當(dāng)時(shí)電子系統(tǒng)運(yùn)算能力有限,QH-50C無人機(jī)起降完全依靠艦上人員無線電遙控,經(jīng)常會(huì)發(fā)生失控墜海事故,這給科研人員的后期改進(jìn)工作帶來不小難題。
 

如何讓無人機(jī)適應(yīng)海上飛行?各國航空設(shè)計(jì)師在改進(jìn)無人機(jī)“大腦”上下功夫——以色列汲取“猛犬”小型無人機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn),通過搭載短程遙控?zé)o人駕駛飛機(jī)系統(tǒng),提升飛控系統(tǒng)的可靠性;美國諾思羅普·格魯門公司則另辟蹊徑,通過引進(jìn)民用直升機(jī)技術(shù),在“偵察兵”系列艦載無人機(jī)上搭載自動(dòng)控制系統(tǒng),提高海上飛行穩(wěn)定性。
 

一段時(shí)間以來,各國軍工企業(yè)積極破解艦載無人機(jī)的飛行難題。但囿于艦載無人機(jī)研發(fā)難度大、不確定因素多、改進(jìn)工作難等諸多問題,時(shí)至今日,艦載無人機(jī)飛行仍然處于事故多發(fā)的演進(jìn)階段。
 

那么,無人機(jī)海上“筑巢”到底難在哪?經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的探索實(shí)踐,各國科研人員總結(jié)出無人機(jī)上艦需要攻克的3道難關(guān):
 

一是動(dòng)力關(guān)——解決短距起降問題。目前,大部分長航時(shí)無人機(jī)地面起飛滑跑距離在1000米以上,而無人機(jī)從航母起飛的距離不足陸基的三分之一。

為解決這一難題,一些國家開始尋求創(chuàng)新突破——以色列在小型化航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富,其最新推出的“先鋒”無人偵察機(jī),裝配大馬力雙缸二沖程發(fā)動(dòng)機(jī),使無人機(jī)起降距離減小至70米;奧地利西貝爾公司則在S-100無人機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)上下功夫,通過將后起落架與尾翼結(jié)合的方式,增大飛機(jī)升力,減輕機(jī)身重量,像放風(fēng)箏一樣讓無人機(jī)“隨風(fēng)而行”。

二是耐力關(guān)——減少海洋環(huán)境腐蝕。艦載無人機(jī)海上飛行,要有效應(yīng)對海上高溫高濕、霉菌鹽霧的侵蝕,因此對材料的環(huán)境適應(yīng)性、抗腐蝕能力等方面有著很高要求。

對抗腐蝕,材料先行。當(dāng)前,在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位的X-47B艦載無人機(jī)和卡-37無人機(jī),均采用鋁合金部件和碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料,不僅能夠提高抗腐蝕能力,還有效降低了雷達(dá)反射面積。

三是收納關(guān)——增加無人機(jī)搭載數(shù)量。航母甲板可謂“寸土寸金”,要想在有限空間內(nèi)停放更多艦載無人機(jī),不僅要發(fā)展折疊機(jī)翼技術(shù),還要在模塊化組建上下功夫。

國外一名設(shè)計(jì)師將“模塊拼裝”想法應(yīng)用到V-247“警惕”艦載無人機(jī)上。該無人機(jī)加裝模塊與機(jī)體可以分離儲(chǔ)存,巧妙解決了空間占用率低的問題。

海上著艦,一收一放見本領(lǐng)

未來海上作戰(zhàn),無人機(jī)出動(dòng)速度有多快?

國外一家科研機(jī)構(gòu)給出答案:40秒內(nèi)出動(dòng)30架。航母如同強(qiáng)弓,艦載無人機(jī)的出動(dòng)回收效率,決定其能否在未來海戰(zhàn)中覓得先機(jī)。

起初,陸上無人機(jī)通過記錄起飛點(diǎn)的GPS坐標(biāo)完成一鍵返航,航線規(guī)劃只需按照初始飛行軌跡原路返回即可。但海上艦船大多數(shù)時(shí)間都在航行,直接套用陸上無人機(jī)的返航方式無疑是“刻舟求劍”。

為了幫助艦載無人機(jī)成功找到“回家的路”,科研人員通常會(huì)在無人機(jī)內(nèi)部設(shè)置兩套控制系統(tǒng),無人機(jī)操作手可以通過遙控方式介入自動(dòng)控制程序,引導(dǎo)無人機(jī)及時(shí)調(diào)整預(yù)定路線,實(shí)現(xiàn)快速返航。

然而,即使航母近在眼前,無人機(jī)著艦依然困難重重。海上氣象復(fù)雜、著艦甲板狹小、艦船隨時(shí)移動(dòng)等一系列問題始終困擾著科研人員。

起初,艦載無人機(jī)著艦采用撞網(wǎng)回收方式。攔網(wǎng)系統(tǒng)需要架設(shè)較為復(fù)雜的立桿與網(wǎng)面,艦載無人機(jī)撞網(wǎng)后,會(huì)造成結(jié)構(gòu)性損傷,回收效率低、故障率高。據(jù)統(tǒng)計(jì),艦載無人機(jī)回收時(shí)的故障率占整個(gè)任務(wù)期間故障率的80%以上。X-47B無人機(jī)曾因故障問題,在美海軍“喬治·布什”號航母上兩次試降均遭遇失敗。

近年來,隨著智能化技術(shù)發(fā)展,艦載無人機(jī)形成了人機(jī)協(xié)作的操作模式,收放能力有了明顯提升。人機(jī)協(xié)作模式下的艦載無人機(jī)著艦呈現(xiàn)出3個(gè)特點(diǎn):

一是智能規(guī)劃。艦載無人機(jī)著艦受艦尾氣流場、甲板運(yùn)動(dòng)干擾以及起落架強(qiáng)度、攔阻索使用條件的限制,需要綜合考慮多種因素??蒲腥藛T通過等角下滑航跡率控制、進(jìn)場動(dòng)力補(bǔ)償、直接力控制等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),生成艦載無人機(jī)最優(yōu)著艦軌跡。此外,隨著甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器投入使用,艦載無人機(jī)著艦穩(wěn)定性有了顯著提高。

二是精準(zhǔn)控制。艦載無人機(jī)飛行品質(zhì)要求很高,任何細(xì)小偏差都可能造成無法挽回的損失。當(dāng)紊亂氣流來襲時(shí),操作員的反應(yīng)速度無法跟上風(fēng)力的快速變化。為解決這一難題,科研人員通過模塊分解,將自動(dòng)控制系統(tǒng)與不同舵面的偏轉(zhuǎn)效果相連,精準(zhǔn)操控每個(gè)舵面產(chǎn)生對抗氣流的升力,提升艦載無人機(jī)的著艦穩(wěn)定性。

三是自動(dòng)引導(dǎo)。艦載無人機(jī)需要具備自主起降能力。這時(shí)候,著艦引導(dǎo)系統(tǒng)派上用場,為無人機(jī)持續(xù)提供精準(zhǔn)的觸艦點(diǎn)相對位置、姿態(tài)參數(shù)等方面信息,實(shí)現(xiàn)“仙人指路”。目前,法國一家公司研制出自動(dòng)甲板起降系統(tǒng),在晝夜及惡劣天氣條件下多次成功完成著艦試驗(yàn)。

未來主角,戰(zhàn)力提升前景可期

進(jìn)入新世紀(jì),越來越多的軍事專家開始關(guān)注一個(gè)問題:隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的加速演進(jìn)和海上斗爭形勢的日趨復(fù)雜,艦載無人機(jī)如何更好拓展職能任務(wù)?

以QH-50無人機(jī)為例,其設(shè)計(jì)之初是以攻擊潛艇為主要目的,但無人機(jī)彈艙狹小,僅能攜帶2枚魚雷,難以完成攻擊任務(wù),一度淪為訓(xùn)練靶機(jī)。

這一問題劍指艦載無人機(jī)現(xiàn)代化武器系統(tǒng)。強(qiáng)弓需配勁矢。為提升艦載無人機(jī)攻擊能力,武器系統(tǒng)擴(kuò)容增效至關(guān)重要,增加外掛點(diǎn)、增設(shè)彈艙等改裝措施成為艦載無人機(jī)的升級首選。目前,部分攻擊型艦載無人機(jī)可以搭載8至9枚導(dǎo)彈,攻擊能力不容小覷。

同時(shí),精確制導(dǎo)武器的小型化研究也十分關(guān)鍵。不少國家對無人機(jī)機(jī)載武器提出嚴(yán)格要求:在設(shè)計(jì)機(jī)載武器時(shí),重量不得超過50千克,能夠供現(xiàn)役和在研的無人機(jī)裝備使用,并滿足其他小型無人機(jī)的使用要求。

此外,國外科研人員還在提高精確打擊能力上下苦功,推出多款無人機(jī)定制版精確制導(dǎo)武器,幫助艦載無人機(jī)提升打擊效率。

在艦載無人機(jī)戰(zhàn)斗力生成之路上,少不了戰(zhàn)術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。針對無人機(jī)體積小、數(shù)量多、成本低等特點(diǎn),一些國家科研機(jī)構(gòu)提出無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)理念,通過短時(shí)間、快速發(fā)射眾多無人機(jī),令它們相互分享信息,協(xié)同執(zhí)行進(jìn)攻性或防御性任務(wù),以數(shù)量優(yōu)勢壓制對手。

近年來,艦載無人機(jī)正由協(xié)同有人機(jī)作戰(zhàn)模式,向無人機(jī)獨(dú)立作戰(zhàn)模式積極轉(zhuǎn)變。在這支創(chuàng)新探索隊(duì)伍中,不僅有美、俄等傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國,還有土耳其、以色列等新興國家參與,他們致力于打通各航空器平臺(tái)間的通信鏈路,幫助艦載無人機(jī)適應(yīng)快節(jié)奏、強(qiáng)對抗的海上作戰(zhàn)。

放眼望去,未來海上戰(zhàn)場必有艦載無人機(jī)的一席之地,盡管“上艦之路”困難重重,但無人機(jī)具備的人員保護(hù)性、成本低廉性和復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性等一系列優(yōu)點(diǎn),吸引各國持續(xù)投入大量人才和資金,艦載無人機(jī)成為海戰(zhàn)“新星”或?qū)⒅溉湛纱?齊呈榮 姜子晗馬生成)

來源:解放軍報(bào)

?
本文鏈接:http://ssfunpay.cn/uav-news/202208/19/74627.html
標(biāo)簽:??
0相關(guān)評論
免責(zé)聲明:凡注明來源全球無人機(jī)網(wǎng)的所有作品,均為本網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,歡迎轉(zhuǎn)載,請注明出處。非本網(wǎng)作品均來自互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。

圖文推薦

推薦品牌

關(guān)于本站

合作服務(wù)電話

  • 客服熱線:0755-23779287
  • 展會(huì)負(fù)責(zé):18682042306
  • 廣告合作:點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息
  • 展會(huì)合作:點(diǎn)擊這里給我發(fā)消息

公眾號/APP下載


    (公眾號)


    (Android下載)

Copyright?2005-2021 81UAV.CN All Rights Reserved? 訪問和使用全球無人機(jī)網(wǎng),即表明您已完全接受和服從我們的用戶協(xié)議。 SITEMAPS 網(wǎng)站地圖 網(wǎng)站留言
運(yùn)營商: 湛江中龍網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 全球無人機(jī)網(wǎng)?
ICP備案號:粵ICP備2023038372號-1 
全國公安機(jī)關(guān)?備案信息?可信網(wǎng)站不良舉報(bào)?文明轉(zhuǎn)播