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无人机的分类解析

2020-11-06 11:10:37 meng

随着消费级无人机在普通人中普及,越来越多的人知道了无人机。但不少人却先入为主的认为无人机就是多旋翼、只有那好几个电机和螺旋桨的飞行器才是无人机。但其实无人机还有固定翼、直升机、扑翼机、滚翼机、旋翼机……等诸多机型。

诚然多旋翼无人机凭借着较低的技术门槛、低廉的价格、简单的操作在多个行业迅速普及,但其它类型的无人机也有其各自的先天优势、在各行业中发挥着不可替代的作用。其中历史最悠久的固定翼无人机依然是棵常青树,可是另一方面“黑飞”扰航的固定翼无人机却也对航空安全构成了更大的威胁。

固定翼的续航真的给力

多旋翼无人机的续航时间一般也就几十分钟、活动半径最远不过几公里。

而固定翼的气动效率特别高,带来了特别高的续航能力、更快的飞行速度,自然也就有更大的活动半径。像彩虹-4、翼龙等大型察打一体无人机,满载任务载荷的续航时间可超过30小时。彩虹-5的续航据称可以超过40小时。

太阳能在单位面积上的能量很低,对于一般的无人机而言聊胜于无。但是装在一些特殊设计的固定翼无人机上竟然够用,白天还可以给电池组充电供夜间飞行使用。

军用无人机的技术难度与成本或许有点高不可攀,民用的水平与之相比要逊色不少。但是燃油动力的民用轻小型固定翼无人机有数个小时的续航时间、100公里/小时的飞行速度已经很正常。

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许多基层步兵部队装备有这样的电动手抛无人机,它们可以塞进背包里,比如美国的RQ-11“大乌鸦”、中国的彩虹-C801。别看它们小,这些电动的小固定翼也有超过1小时的续航、10公里的控制半径。

固定翼大有可为

速度快、续航长的无人机在各个行业应用往往意味着更高的生产力。

固定翼无人机在测量领域里的运用非常广泛,携带相机等测绘设备,一架续航时间2.5小时、时速80公里的电动固定翼无人机,一个架次就可以测绘20平方公里的面积。这在地震、洪水等自然灾害发生后的应急救援中的优势尤为明显。

固定翼还是偏远地区的输电线路、石油管道等长距离巡检的利器。按照设定航线飞行的固定翼无人机一次就可以巡检几十、甚至上百公里的线路。有业内人士介绍:利用无人机巡检的效率提高很多、工人的工作也变得特别轻松。工人不再需要跋山涉水,只需要放出无人机,然后等它回来后看录像或是照片就可以了。

固定翼也可以胜任一些巡逻、侦查、监控等任务。它们续航长、活动范围大,在大范围监控、尤其森林防火中的表现尤为突出。

彩虹无人机锁定地面车辆

固定翼的缺点是一般无法悬停,但可以在目标上空盘旋、配合可以锁定目标的光电吊舱也可以长期监控目标。业内人士介绍:固定翼无人机的载荷与重心如果匹配得好,也可以维持一个比较慢的速度飞行,足够监控使用。

一些特殊设计的固定翼也可以执行投放救援物资等物品的任务,谷歌之前亮相的快递无人机就是一架可以转换为垂直状态的固定翼。

固定翼的起降并不一定需要机场

限制固定翼飞行器使用场景的重要因素之一就是起降不方便,但对于轻小型的无人机而言固定翼对场地的要求并不太高、至少不一定需要机场跑道。

1—2公斤的固定翼无人机可以手抛起飞,稍大一些的固定翼也可以用弹射架弹射起飞。

而降落则往往使用伞降的方式。

在船舶等更狭小的地方还可以选择撞网降落。

最近两年还兴起了一种结合了多旋翼技术的垂直起降固定翼无人机,其起降也就更方便了。

固定翼无人机更需要管理

固定翼无人机的用户往往是专业用户,飞行的知识更为丰富、更加注意安全,长久以来鲜有负面新闻发生。但是近几年无人机加速普及,也出现了一些不够严谨的“飞手”、有些甚至飞到了民航机场上空。据称在西南的成都、重庆等机场屡次造成航班延误的很可能就是固定翼无人机。

固定翼无人机的续航时间长,若是闯入机场对航班的影响很可能持续很长时间;固定翼无人机的飞行高度大,可以轻松飞到上千米的高度,对起降阶段的航班威胁更大。

而且行业应用的固定翼往往采用工业级的飞控系统,反无人机干扰系统对其的作用也将更有限:即使控制的链路中断,它也将继续沿航线飞行;即使GPS导航失效,它也可依靠惯性导航保持直线飞行或是原地盘旋一定时间。

无人机像其它科技一样都是双刃剑,利用好可以提高工作效率、可以让人类远离危险;滥用却也可能造成负面影响、甚至反倒威胁人的安全。性能强大的固定翼无人机更是如此,希望它们可以更多的造福人类、也希望它们在合理的制约内。

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