原創(chuàng) 宋甫俊  飛行控制與仿真  2023-04-03 10:36 發(fā)表于廣東

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彈射-旋翼無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域：

將在戰(zhàn)場(chǎng)探索、遠(yuǎn)程打擊、集群作戰(zhàn)等任務(wù)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，為了實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用應(yīng)具備以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

折疊彈道彈射——靈活快速高效率部署
研究現(xiàn)狀：國(guó)內(nèi)外固定翼彈射技術(shù)已經(jīng)很成熟了，但是適用的都是較大飛行器，彈射機(jī)制具備笨重復(fù)雜、占地空間大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、靈活性弱等不足。并且，目前大多數(shù)無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)都是部署速度較慢的，需要用戶在起飛前進(jìn)行干預(yù)，而且不能從快速移動(dòng)的車輛上部署。
實(shí)際需求：能夠使用小型無(wú)人機(jī)探索，立即進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)視野，并避免人員損失;
不受混亂環(huán)境（如城市、森林等區(qū)域）影響，可以在運(yùn)載過程中積極機(jī)動(dòng)，靈活部署；大規(guī)?！胺淙骸卑l(fā)射，適用于陣列式排布，排列緊密。
應(yīng)用場(chǎng)景：城市”巷戰(zhàn)“中快速探索，甚至實(shí)現(xiàn)目標(biāo)打擊;
               蜂群”作戰(zhàn)部署，通過移動(dòng)的車輛快速發(fā)射無(wú)人機(jī)，以獲得更大的有利位置；

實(shí)際需求：近距離目標(biāo)探索，遠(yuǎn)距離目標(biāo)打擊，兩種模態(tài)靈活切換;
                 蜂群”帶載奔襲，易于集群控制，滿足高續(xù)航高機(jī)動(dòng)高精度；
應(yīng)用場(chǎng)景：城市”巷戰(zhàn)“中多種模態(tài)實(shí)現(xiàn)快速跟蹤、目標(biāo)打擊；

                 蜂群”飛行，既可覆蓋打擊，尤其適用于搜索等；              

典型的傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)

彈射無(wú)人機(jī)研究現(xiàn)狀

彈射多旋翼機(jī)如下圖所示，這種無(wú)人機(jī)具備以下功能要求:
(i)從一根管發(fā)射；
(ii)彈道飛行到預(yù)定高度；
(iii)自主過渡到穩(wěn)定的多旋翼飛行。

懸臂的主要兩種狀態(tài)：受發(fā)射管的約束與體軸平行(關(guān)閉)，或向外徑向垂直于中軸(打開)；而6旋翼則提供足夠推力。鰭片+起落架：在彈道飛行期間提供氣動(dòng)穩(wěn)定，以確保飛行器在主動(dòng)穩(wěn)定參與之前保持發(fā)射方向。

SQUID原型：鎳鉻合金燒絲觸發(fā)器。

彈形跨域兩棲航行器(TDAV)：共軸反槳的跨介質(zhì)潛射無(wú)人機(jī)。

從彈射到變結(jié)構(gòu)

從前面可知，彈射過程是一個(gè)變結(jié)構(gòu)過程，通過無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)變形實(shí)現(xiàn)多模態(tài)目的。

第一臺(tái)改變X幾何形狀的四旋翼無(wú)人機(jī)：X-Morf機(jī)器人。

被動(dòng)變形四軸飛行器：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)推力實(shí)現(xiàn)變形。

幾何式四軸飛行器：在飛行中改變交角實(shí)現(xiàn)變結(jié)構(gòu)。

幾何變形四旋翼：通過在飛行過程中螺旋槳與主體部分重疊實(shí)現(xiàn)。

非驅(qū)動(dòng)鉸鏈的四軸飛行器：反轉(zhuǎn)所附螺旋槳的推力方向來(lái)折疊每個(gè)臂。

最后，我們介紹一下最近西工大最火的撲翼式無(wú)人機(jī)。其研發(fā)的仿生無(wú)人機(jī)在充電一次的條件下，飛行了超過154分鐘，具體數(shù)據(jù)是2小時(shí)34分鐘38秒62，這一數(shù)據(jù)也成功打破了世界紀(jì)錄，并獲得吉尼斯世界紀(jì)錄方面認(rèn)可。

所以說(shuō)，諸君——

科技就是頭腦風(fēng)暴?。。?/strong>