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無(wú)人機

無(wú)駕駛員或駕駛(控制)員不在機內的飛機。又稱(chēng)無(wú)人駕駛飛機、無(wú)人駕駛飛行器。

簡(jiǎn)史

1917年,美國E.A.斯佩里發(fā)明無(wú)人機。早期的無(wú)人機主要用作靶機。20世紀60年代越南戰爭時(shí)期,美國開(kāi)始用無(wú)人機執行情報、監視與偵察任務(wù)。1982年,以色列空襲貝卡谷地的敘利亞導彈陣地時(shí),無(wú)人機與有人駕駛飛機及其他兵器協(xié)同作戰。1991年海灣戰爭中,美國、英國、法國等國家的參戰部隊均使用了無(wú)人偵察機,其中使用最多的是以色列研制生產(chǎn)的“先鋒”無(wú)人機。海灣戰爭后,美國研制成功“全球鷹”無(wú)人駕駛偵察機(圖1)和“捕食者”無(wú)人駕駛偵察機,用于阿富汗和伊拉克反恐戰爭。與此同時(shí),美國還研制了X-45A和X-47B無(wú)人作戰飛機(圖2)的技術(shù)驗證機,法國和幾個(gè)歐洲國家聯(lián)合研制了“神經(jīng)元”無(wú)人機,英國研制了“雷神”無(wú)人機。這些無(wú)人機都具有良好的隱身特性和較強的自主飛行能力。

分類(lèi)

根據尺寸和重量(質(zhì)量),無(wú)人機可以分為微型無(wú)人機、小型無(wú)人機、中型無(wú)人機和大型無(wú)人機;根據所承擔任務(wù),無(wú)人機可分為軍用無(wú)人機和民用無(wú)人機,并可進(jìn)一步細分為偵察、監視、通信、靶機、誘餌、炮兵校正、電子對抗、運輸、加油、對地攻擊和空戰等軍用無(wú)人機,以及工業(yè)、農業(yè)、物流、科研、攝影、娛樂(lè )等民用無(wú)人機;根據機翼類(lèi)型,無(wú)人機可分為固定翼無(wú)人機和旋翼無(wú)人機;根據獨立飛行能力,無(wú)人機可分為遙控無(wú)人機和自主無(wú)人機等。

組成

無(wú)人機的使用需要一整套專(zhuān)用裝置和設備,稱(chēng)無(wú)人機系統。無(wú)人機系統包括無(wú)人機、控制站、起飛(發(fā)射)和回收裝置,以及維護和檢測系統等。無(wú)人機本身包括機體、動(dòng)力裝置、機載系統、有效載荷和回收裝置等。無(wú)人機的機體與飛機大致相同,主要的區別是不需要駕駛艙、環(huán)境控制系統和生命保障系統,攜帶的有效載荷(如照相機)重量通常較輕,可以比同類(lèi)的有人機小。由于不存在駕駛員的安全問(wèn)題,無(wú)人機可用更輕、更廉價(jià)的材料建造,并可適當降低元器件的可靠性以降低成本。 小型無(wú)人機通常采用四旋翼設計,可以使用效率稍低的電池和小型電動(dòng)機推進(jìn)系統。中型和大型無(wú)人機主要采用傳統的燃油發(fā)動(dòng)機。太陽(yáng)能動(dòng)力無(wú)人機雖然航時(shí)長(cháng),但需攜帶燃料電池或其他輔助動(dòng)力,才能更好地完成任務(wù)。 無(wú)人機的任務(wù)載荷因用途而異,可裝有各種偵察、探測設備,電子對抗設備,以及火控和機載武器等。

起飛方式

無(wú)人機可由地面或艦上起飛,也可以由母機帶到空中投放。除了旋翼無(wú)人機的垂直起飛和微小型無(wú)人機的手拋起飛之外,無(wú)人機地面起飛的方式主要有:①在地面或運載車(chē)的發(fā)射架上用助推火箭或壓縮空氣推動(dòng)的彈射器彈射起飛。這種方式多用于小型低速無(wú)人機。②在無(wú)線(xiàn)電遙控下,像普通飛機一樣滑跑加速起飛。③用遙控起飛滑跑車(chē)起飛。無(wú)人機在起飛滑跑車(chē)上加速到一定速度時(shí),鎖定機構自動(dòng)打開(kāi),無(wú)人機依靠機翼的升力脫離滑跑車(chē)升空。

無(wú)人機回收方式

無(wú)人機的主要回收方式有:①自動(dòng)著(zhù)陸。由飛機改裝的無(wú)人機主要采用這種方式,自動(dòng)著(zhù)陸過(guò)程與普通飛機相同。②降落傘回收。機上帶有回收傘,著(zhù)陸時(shí)根據遙控指令拋出或自動(dòng)拋出,回收傘下懸掛無(wú)人機,緩慢飄落到預定的水面或地面。③空中回收。無(wú)人機靠降落傘在空中飄落時(shí),由直升機捕捉帶回基地。④攔網(wǎng)回收。通過(guò)無(wú)線(xiàn)電遙控,控制無(wú)人機撞入用彈性尼龍繩編成的回收網(wǎng)內。

控制方式

無(wú)人機的主要控制方式有:①無(wú)線(xiàn)電遙控。無(wú)人機主要按照飛行員的控制指令進(jìn)行飛行。②自動(dòng)程序控制。無(wú)人機按照事先預定的程序飛行。③自主控制。由于無(wú)線(xiàn)電遙控和自動(dòng)程序控制都有很大的局限性,許多無(wú)人機同時(shí)采用了這兩種控制方式,從而使無(wú)人機具備自動(dòng)保持飛行高度、速度、航向、規避障礙和自動(dòng)返航的能力,并可以在對抗環(huán)境下完成預定的作戰任務(wù)。與無(wú)線(xiàn)電遙控無(wú)人機相比,自主控制無(wú)人機具有較強的環(huán)境和戰場(chǎng)感知能力,可以根據環(huán)境和作戰對手的變化,自主生成控制指令,完成飛行和作戰任務(wù)。無(wú)線(xiàn)電遙控無(wú)人機和自主控制無(wú)人機的主要區別是:無(wú)線(xiàn)電遙控無(wú)人機是在人直接控制下工作的,即人在其回路之中;而自主控制無(wú)人機是在人的授權下工作的,人在其工作環(huán)之外。

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