二、无人机回收

二、无人机回收

大多数无人机可以重复使用,称为可回收式无人机,也有些无人机只能使用一次,称为不可回收式无人机。无人机的回收方式多种多样,回收过程非常重要并且容易出现事故,因此无人机回收技术也已经成为影响无人机发展的关键技术之一。常见的回收方式主要有以下6种。

(一)舱式回收

舱式回收是只回收无人机上高价值的部分,如任务舱等。美国的GTD-30型高空超音速无人机就是采用这种回收方式,当完成侦察任务,返回到预定地点上空时,便弹出照相舱,照相舱自动打开降落伞,徐徐下降回收,机体部分自行坠毁。由于回收舱与无人机分离难度较大,而被抛弃的无人机造价较高,这种回收方式已不使用。

(二)起落架滑轮着陆

起落架滑轮着陆方式即通过一定长度的跑道滑跑,依托起落架滑轮实现着陆,主要用于大型无人机的回收。这种回收方式与有人飞机相似,不同之处有:①滑跑跑道短,对跑道道面质量要求也不如有人飞机苛刻。②为了进一步缩短着陆滑跑距离,有些无人机在机尾装尾钩,在着陆滑跑时,尾钩钩住地面拦截绳,这样大大缩短了着陆滑跑距离。

(三)网式回收

网式回收即当无人机返航时,地面指挥站用无线电遥控引导无人机降低高度,以小角度下滑,使其最大速度不超过120km/h,操作人员通过电视监视器监视其飞行,并根据地面接收机接收到的无人机信号,确定返航路线偏差,半自动地控制无人机机动并不断修正飞行路线,使其对准地面摄像机的瞄准线,撞向回收网。该回收方式主要应用于回收场地十分有限的条件下,如舰船用板上。

网式回收系统一般由回收网、能量吸收装置和自动引导设备组成。回收网由弹性材料编织而成,分横网和竖网两种架设形式;能量吸收装置与回收网相连,其作用是吸收无人机撞网的能量,使无人机速度迅速减为零,以免无人机触网后在网中继续运行而损坏;自动引导设备通常为一部置于网后的电视摄像机,或装在回收网架上的红外线接收机,由它及时向指挥站报告无人机返航路线的偏差。

无人机触网时的过载,一般不能大于6g(过载表述物体受力的大小,它等于物体在某个方向受到的力与它自身重量之比,用重力加速度g表示),以免回收网遭到较大损坏。一般性损坏的回收网,可稍加修补后再次使用。

(四)伞降回收

伞降回收也是目前比较普遍采用的回收方法。无人机用的回收伞与空降用伞几乎一样,开伞程序也大致相同。伞降回收方式可分为地面着陆、空中回收和水上溅落3种。

其主要流程是无人机按照预定程序或在遥控指挥下到达回收区上空,根据风力和地面情况关闭发动机,同时自动开伞或根据遥控指令开伞,降落在陆地上或水面上。

1.地面着陆

无人机在触地前的一瞬间,其垂直下降速度仍达5~8m/s,由于冲击过载较大,无人机触地时常常会损坏。为此,无人机要加装减震装置,如液压减震杆、充气垫(囊)等。无人机可在触地前放出充气垫装置,并由发动机供气,起到缓冲作用。

有些无人机在起落架上设计出较脆弱的局部,允许着陆时撞地损坏以吸收能量。例如,英国的“大鸦Ⅰ”型无人机,这是一种机重15kg、翼展2.7m、机长2.1m的小型无人机,机身下有着陆滑橇,机翼有翼尖滑橇,翼尖滑橇较脆弱,回收时允许折断,以吸收撞击力。

2.空中回收

采用空中回收方式时,母机上必须配备中空回收系统,无人机上除了有阻力伞和主伞之外,还需有钩挂伞、吊索和可旋转的脱落机构。其回收过程是地面站发出遥控指令,阻力伞开伞,同时关闭发动机,阻力伞引开主伞,此时钩挂伞高于主伞,使母机便于辨认和钩住钩挂伞。当钩住时,主伞自动脱离无人机,母机用绞盘绞起无人机,空中悬挂运走。这种回收方式不会对无人机造成损伤,可避免因无人机落在树上或屋顶难于回收的弊病。但是在回收时必须要求出动大型有人机,费用较高,同时对有人机驾驶员驾驶操纵技术要求较高。

3.水上溅落

水上溅落时无人机受到的撞击比地面着陆要小,但是必须迅速打捞和烘干,以免无人机沉入水中,使机体及内部设备受侵蚀。采用这种回收方式的无人机必须具有良好的密封防水性,一般海军无人机采用这种回收方式较多。

(五)垂直降落

旋翼无人机、无人飞艇一般都采用垂直着陆的方式,其工作原理与垂直起飞的工作原理类同。这种回收方式特别适合于回收场地小的场合,如舰艇。

(六)解体式降落

有些体积小的便携式无人机采用解体式降落着陆的方式,其工作原理是着陆时通过机身解体为多个部件来缓冲撞击力,避免机体受损。美军“大乌鸦”无人机就是采用这种降落方式。