新型傘降無人直升機(jī)全球領(lǐng)先
5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)
近日，首屆中國軍民融合技術(shù)裝備博覽會(huì)在京召開，來自中國兵器、中科曙光、清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京聯(lián)合大學(xué)、軍事交通學(xué)院、大唐電信、長(zhǎng)源動(dòng)力、飛訊數(shù)碼、數(shù)碼視訊、深圳邦彥、蘇州科達(dá)、博睿科技、中興通訊、淳中視訊、華如科技、中視迪威、邁普通信、利亞德、恒宇佳業(yè)、安龍集團(tuán)深圳展團(tuán)等近200家單位的高新技術(shù)成果參展，其中，青島宏百川金屬精密制品有限公司展出的曙光5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)是一件有看點(diǎn)的裝備，這款無人機(jī)看起來并不起眼，但技術(shù)含量算國內(nèi)無人機(jī)領(lǐng)域的“大塊頭”，申請(qǐng)了15項(xiàng)專利，其中有2項(xiàng)發(fā)明專利。
曙光5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)并不是第一次展出，14年珠海航展時(shí)就出現(xiàn)在人們的視野里，該機(jī)剛一亮相，便引起同行業(yè)的嘖嘖贊聲，吸引了國內(nèi)外參展商的眼球，有消息指出，該無人機(jī)2012年由航天科技集團(tuán)在國防科工局立項(xiàng)，這款無人機(jī)以荷載重量大、抗風(fēng)能力強(qiáng)、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、高海拔地區(qū)飛行不受影響、配備應(yīng)急故障安全傘降系統(tǒng)等多項(xiàng)優(yōu)越性能，可以進(jìn)行360度高空翻轉(zhuǎn)，可攜帶像素高達(dá)2億的攝像頭進(jìn)行航拍，更重要的是一旦遇到突發(fā)事件可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)“傘降”，該機(jī)使用獨(dú)特設(shè)計(jì)的“降落傘應(yīng)急故障安全系統(tǒng)”，遇到突發(fā)事件時(shí)可有效實(shí)現(xiàn) 無人機(jī)傘降，填補(bǔ)了國內(nèi)乃至國際旋翼無人直升機(jī)的空白。
飛行高度可達(dá)7000米
曙光5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)通體白色，在無人機(jī)頭部，3個(gè)攝像頭“上二下一”分布，是無人直升機(jī)最為重要的部分，用于高空偵察攝錄。據(jù)了解， 這款無人機(jī)機(jī)身高0.99米，總長(zhǎng)2.62米，總寬0.296米，主旋翼直徑3米，尾旋翼直徑0.6米，起落架長(zhǎng)0.9米，飛行高度可達(dá)7000米，空機(jī)重量38千克，最大起飛重量80千克， 續(xù)航時(shí)間可達(dá)1.5小時(shí)?！八鋫鋬膳_(tái)9kw噴氣渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，采用航空煤油，可滿足高海拔情況下的工作任務(wù)。目前無人直升機(jī)能飛到海拔5000米以上執(zhí)飛的，全球僅有兩家企 業(yè)型號(hào)的飛機(jī)可以做到，一款是瑞士的，售價(jià)350萬美元，另一款就是我們的曙光5系帶傘降功能無人直升機(jī)，售價(jià)300萬元人民幣?！?SPAN lang=EN-US>
自帶降落傘填補(bǔ)空白
曙光5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)的最大亮點(diǎn)就是降落傘應(yīng)急故障安全系統(tǒng)(PEFSS)，無人直升機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，難免會(huì)遇到突發(fā)情況，一旦無人直升機(jī)失控從高空墜落，無論是無人直升機(jī)、搭載設(shè)備還是對(duì)地面人員、設(shè)施都會(huì)造成極大損傷，然而無人直升機(jī)如何實(shí)現(xiàn)傘降一直是困擾無人直升機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)難題。目前，世界上只有兩家公司完成傘降技術(shù)的研制并試驗(yàn)成功。其中，瑞士一家公司研發(fā)了常規(guī)開傘；而另一家就是落戶即墨店集的企業(yè)青島宏百川金屬精密制品有限公司研制的曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)，顛覆了以往無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)理念，獨(dú)特設(shè)計(jì)了“降落傘應(yīng)急故障安全系統(tǒng)(PEFSS)”，創(chuàng)造性的植入無人直升機(jī)旋翼剎車系統(tǒng)以及使用火工品發(fā)射降落傘方式，在遇到突發(fā)事故時(shí)可以有效實(shí)現(xiàn)無人直升機(jī)傘降，避免了開傘以后直升機(jī)失去平衡旋翼亂轉(zhuǎn)而纏繞傘繩。此產(chǎn)品誕生前，無人旋翼直升機(jī)若在高空發(fā)生故障，其結(jié)果一般是粉身碎骨，即便有些型號(hào)的無人機(jī)有備用的降落傘，但在打開的過程中，降落傘常常會(huì)被旋翼纏繞，最終導(dǎo)致不能軟著陸。而該款無人旋翼直升機(jī)具備獨(dú)自設(shè)計(jì)的“降落傘應(yīng)急故障安全系統(tǒng)”，尤其是在城市人口密集地區(qū)執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，這一技術(shù)既能確保無人機(jī)的執(zhí)飛效果，又可避免無人機(jī)失控后對(duì)人群或建筑物的傷害，PEFSS技術(shù)不僅解決了行業(yè)難題，也填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。
無人直升機(jī)的工字梁式機(jī)身結(jié)構(gòu)
現(xiàn)有技術(shù)中的無人直升機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)大多是以航模的機(jī)身結(jié)構(gòu)改進(jìn)而成的，沿襲了側(cè)板受力的設(shè)計(jì)方法，這種機(jī)身結(jié)構(gòu)空間狹窄，強(qiáng)度低，不能給機(jī)載設(shè)備良好的保護(hù)，裝配麻煩且維護(hù)保養(yǎng)困難，當(dāng)無人直升機(jī)內(nèi)部需要維修時(shí)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也給拆裝造成了極大難度。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)，創(chuàng)造性的將建筑領(lǐng)域的工字梁技術(shù)引用到無人機(jī)領(lǐng)域，加以改造設(shè)計(jì)，使機(jī)身結(jié)構(gòu)以工字梁做為結(jié)構(gòu)主體，并由加強(qiáng)梁加固，強(qiáng)度高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組件少，有利于快速拆裝維修，各個(gè)梁結(jié)構(gòu)采用H形狀，又進(jìn)一步增加了機(jī)身結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和抗彎能力，還減小了機(jī)身結(jié)構(gòu)的體積和重量，從而減輕了無人機(jī)的重量，提高了無人機(jī)的留空時(shí)間和工作效率。
動(dòng)態(tài)重心平衡系統(tǒng)
傳統(tǒng)的無人直升機(jī)在重心位置上皆采用平衡設(shè)計(jì)，使無人直升機(jī)的重心位于旋翼的主軸軸線上，無人直升機(jī)旋翼的主軸前后兩側(cè)的重力保持平衡，利于無人直升機(jī)的飛行及操作，而為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣影響無人直升機(jī)整體的平衡，排氣管一般設(shè)計(jì)在機(jī)身左右兩側(cè)，讓尾氣向左右兩側(cè)水平排出。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)為了將降落傘的保護(hù)作用發(fā)揮到最大，獨(dú)到設(shè)計(jì)無人直升機(jī)的尾氣平衡系統(tǒng)，將無人機(jī)排放的尾氣有效轉(zhuǎn)化為升力，通過調(diào)節(jié)無人機(jī)重心位置，確保無人機(jī)傘降時(shí)機(jī)頭上仰，保護(hù)搭載設(shè)備。
強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)
無人直升機(jī)工作過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大量熱量，若不及時(shí)散熱，各個(gè)部位極有可能發(fā)生故障。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)設(shè)計(jì)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，無人直升機(jī)的強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)利用設(shè)置在機(jī)殼上部的艙口將旋翼高速旋轉(zhuǎn)壓縮的下旋氣流強(qiáng)制壓縮到機(jī)殼內(nèi)，直接將熱量帶走，散熱效率高，使位于機(jī)殼內(nèi)的噴氣渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)迅速降溫，達(dá)到散熱目的。
旋翼剎車裝置
無人駕駛直升機(jī)在空中作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋翼的旋轉(zhuǎn)速度極快，旋翼的橫掃面積較大，機(jī)身及旋翼在運(yùn)動(dòng)過程中慣性較大。當(dāng)旋翼失控時(shí)，如不能及時(shí)對(duì)其制動(dòng)，首先影響開傘，容易纏繞降落傘繩，另外其強(qiáng)大的破壞力將可能對(duì)地面人群或設(shè)施造成極大危害。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)采用了制動(dòng)部件和傳動(dòng)部件對(duì)稱設(shè)置的結(jié)構(gòu)對(duì)主軸齒輪進(jìn)行制動(dòng)減速，減少了現(xiàn)有技術(shù)中主軸齒輪制動(dòng)減速時(shí)承受的扭力和應(yīng)力相對(duì)集中導(dǎo)致的主軸齒輪磨損，同時(shí)增加了旋翼減速傳動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。制動(dòng)減速反應(yīng)快，剎車速度可以根據(jù)剎車片的松緊進(jìn)行控制，制動(dòng)效率較高。
獨(dú)立的尾槳?jiǎng)恿ο到y(tǒng)
傳統(tǒng)的無人駕駛直升機(jī)的旋翼和尾槳由同一動(dòng)力源提供動(dòng)力，處于無人機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)的同一系統(tǒng)之中。無人駕駛直升機(jī)在空中進(jìn)行作業(yè)時(shí)，無人機(jī)的旋翼一旦失控，地面操縱人員就無法再調(diào)整旋翼、剎車保持機(jī)身平衡，處于旋翼失控狀態(tài)下的無人駕駛直升機(jī)飛行方向混亂，地面操縱人員無法捕捉其飛行軌跡，運(yùn)動(dòng)中的旋翼強(qiáng)大的破壞力會(huì)給地面造成極大的不可預(yù)知危險(xiǎn)，造成極大傷害，因此我們要對(duì)旋翼進(jìn)行剎車。
曙光5-A-01傘降無人直升機(jī)采用獨(dú)立的尾槳?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主旋翼與尾槳不受同一動(dòng)力源控制，無人機(jī)在飛行過程中主旋翼一旦失控，可以進(jìn)行旋翼剎車，尾槳不受發(fā)動(dòng)機(jī)、旋翼連帶控制，可以有效調(diào)節(jié)飛行姿態(tài)。
未來用途：
近年來，隨著世界上無人機(jī)在軍事、民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多、越來越廣泛，國內(nèi)也興起一股無人機(jī)熱，大家的注意焦點(diǎn)集中在能夠在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的重型、偵查打擊一體的固定翼無人機(jī)上，但其投資成本高、維護(hù)復(fù)雜、需要高標(biāo)準(zhǔn)機(jī)場(chǎng)等一系列缺陷也制約了其在民用領(lǐng)域的推廣。輕型、短距起飛的長(zhǎng)航時(shí)固定翼無人機(jī)也作為垂直起降無人直升機(jī)性能的補(bǔ)充，它二者的結(jié)合，涵蓋了絕大多數(shù)民用無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
曙光5-A-01傘降旋翼無人直升機(jī)在軍、警及民需方面都有廣泛的用途，在民用方面的用途它可以應(yīng)用于空中360全景航拍可為碼頭、大規(guī)模建筑、景區(qū)、大型戶外活動(dòng)等項(xiàng)目進(jìn)行空中360全景拍攝服務(wù)；在農(nóng)林植保方面，可搭載農(nóng)藥噴灑設(shè)備，對(duì)大面積農(nóng)林進(jìn)行低空近距精確農(nóng)藥噴灑；在海洋監(jiān)測(cè)方面，可搭載高清相機(jī)或紅外檢測(cè)設(shè)備對(duì)海洋溢油、赤 潮等環(huán)境問題進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，為海洋環(huán)境問題的解決提供依據(jù)；在森林防火方面，可對(duì)大面積森林進(jìn)行巡航監(jiān)測(cè)，為火災(zāi)的預(yù)防和發(fā)生提供依據(jù)；在高海拔救援方面，配備噴氣渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，有效應(yīng)對(duì)高海拔氣候影響，進(jìn)行高海拔地區(qū)人事救援。
在軍警方面，360高清廣域偵察，對(duì)事發(fā)區(qū)域地面情況進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并對(duì)特定目標(biāo)和對(duì)象進(jìn)行定點(diǎn)捕捉，同時(shí)將空地?cái)?shù)據(jù)信息一體化快速傳輸，能夠全面監(jiān)控事發(fā)區(qū)域的態(tài)勢(shì)，為指揮和決策提供可靠依據(jù)。據(jù)介紹，該無人機(jī)攜帶高清探頭，若天氣狀況允許，其伸縮式“眼睛”可以在千米高空看到地面上巴掌大小的物體。它還適用于高海拔偵察、城市維穩(wěn)、海洋艦載，最終到面向國土測(cè)繪、海洋巡查等眾多應(yīng)用領(lǐng)域的需求提供的應(yīng)用服務(wù)。
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