无人机的前世今生

2017-07-07 08:43郭宗源
关键词:固定翼军用民用

郭宗源

2016年11月在珠海举办的航空航天博览会上,令人印象最深刻的莫过于固定翼无人机集群编队飞行表演了,由中国自主研发的67架无人机连续起飞、降落一气呵成。其实无人机早就已经在现代战争中大显身手了,早在2015年6月12日,美军无人机在也门击毙了“基地”组织头目纳赛尔。无人机在民用市场也得到了广泛应用,在很久以前,航拍必须依靠摄像师扛着摄像机利用直升飞机拍摄,代价高昂。现如今依靠携带摄像头的无人机进行拍摄,使得航拍变成了一件简单、代价低廉的事情。你想知道无人机的历史、分类以及发展前景吗?下面就让我们来一起了解一下吧。

历史悠久的无人机

无人机是“无人驾驶飞机”的简称,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机上没有驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备,广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。你或许以为无人机是伴随现代战争才出现的,但实际上它诞生的时间恐怕远远早于你的预计。

无人机的诞生可以追溯到1914年,由英国的卡德尔和皮切尔两位将军提出并派出一组人员去研制。1917年3月,在第一次世界大战临近结束之际,世界上第一架无人驾驶飞机在英国皇家飞行训练学校进行了第一次飞行试验。可是飞机刚起飞不久,发动机突然熄火,飞机因失速而坠毁。1927年,由A.M.洛教授参与研制的“喉”式单翼无人机在英国海军“堡垒”号军舰上成功地进行了试飞。该机载有113 kg炸弹,以每小时322 km的速度飞行了480 km。“喉”式无人机的问世在当时曾引起极大的轰动。

无人机的种类

无人机的种类有很多,按照不同平台构型来分类,无人机主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台。

固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台,其构造和普通喷气式飞机类似。固定翼飞机和空气要有一定的相对速度才会产生升力来飞行,因此固定翼飞机具有飞行速度快、运载能力大的特点。所以在有大航程及高度的需求时,一般选择固定翼无人机,比如电力巡线、公路的监控等。

无人直升机是灵活性最强的无人机平台,它兼有普通直升机垂直起降、空中悬停,以及无人驾驶的特点,在农业喷洒、应急抢险和安保监控等方面能发挥重大作用。珠海航展上展示了一架由我国自主研发的5 t重的无人直升机,它最大续航能力能够达到4 h,在航展现场即被买走。

多旋翼无人机的灵活性介于固定翼和直升机中间,它依靠多个旋翼产生的升力来平衡飞行器所受的重力,让飞行器可以飞起来,通过改变每个旋翼的转速来控制飞行器的平稳和姿态。所以多旋翼无人机可以悬停,在一定速度范围内可以任意飞行,基本上就是一个空中飞行的平台。人们可以在平台上加装传感器、相机甚至机械手之类的仪器。由于它操控简单、功能丰富,多旋翼无人机是现如今民用消费市场上最热门的产品。

按不同使用领域来划分,无人机又可分为军用、民用和消费级三大类。目前,超过70%的无人机都使用在军事领域。军用无人机对灵敏度、飞行高度、速度、智能化等有着更高的要求,是技术水平最高的无人机,包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型。民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供,如警用、消防、气象等,未来无人机潜力最大的市场就在民用,新增市场需求可能出现在货物速递、空中无线网络、数据获取等领域。消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台,可用于低空航拍、全方位自拍、野外考察,以及游戲等休闲用途。

无人机的未来发展趋势

无人机经过几十年的发展,从技术角度看已经相对比较成熟。从无人机的发展趋势来看,长航时高空无人机已成为世界各国无人侦察机的发展重点之一。长航时高空无人机可在空中停留几天甚至几个星期,可以获取目标区的完整信息。它较军用侦察卫星应用灵活,价格便宜,可随时按指挥员的意图选定侦察区域,并尽可能地接近战区,以获取更精确的情报。它还不受目标上空云雾的影响,可获取高分辨率图像,还可机动跟踪目标,提供实时信息。美国的“全球鹰”就是这种高空长航时无人机中的典型机种。除了高空长航时的发展趋势外,随着高精密计算机技术和纳米技术的发展,直径在50 cm范围内的微型无人机在军事领域也越来越显示出巨大的应用价值。微型无人机具有良好的隐蔽性,可执行低空侦察、通信、电子干扰等任务。另外,在现代战争当中,军用无人机需要在敌方空间完成任务,其所处的环境危险,容易被发现,采用先进的隐身技术,对提升军用无人机的战场生存能力具有重要意义。所以,可以隐身的无人机同样是未来无人机发展的一个重要趋势。

人类对于飞行的梦想与生俱来,在未来社会中,品类众多、功能各异的无人驾驶飞机,必将成为广袤天空下无处不在的百变精灵。

责任编辑 林洋

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