无人机的回收方式可归纳为伞降回收、空中回(huí)收(shōu)、起(qǐ)落架滑跑着陆、拦(lán)阻(zǔ)网回(huí)收、气(qì)垫(diàn)着陆和垂(chuí)二主着(zhe)陆回收等类型。有(yǒu)些无人机采用(yòng)非(fēi)整(zhěng)机回收,这(zhè)种情况通(tōng)常是回收任务设备舱,飞(fēi)机其他部分不回收(shōu)。例如,美国(guó)的(de)D-21/GTD-21B在完(wán)成飞行任务后,其任务设备舱被弹射出机(jī)体(tǐ),由C-130飞机空(kōng)中回收。有些小型无人机在回(huí)收时(shí)不用回收工具而是靠机体某部分直接触地回收笆机(jī),采用这种简单(dān)回收方式的无人(rén)机通(tōng)常(cháng)是机重小于10kg,最大特征尺寸(cùn)在3.5m以下(xià)。例如,英国的UMACII飞翼式无人机(jī),完成任(rèn)务后靠机腹着陆回收。
1.伞降回收
这是一(yī)种(zhǒng)较普(pǔ)通的回(huí)收方式。降落伞由主伞(sǎn)和(hé)减速伞(也称阻力伞)二级伞组成。当无人机完成任务后,地面站(zhàn)发(fā)遥控指令给无人机,使发(fā)动机慢车,飞机(jī)减(jiǎn)速,降高。到达(dá)合(hé)适飞(fēi)行高度和速度时,开减速伞,使飞(fēi)机急剧减速,降高,此时发动机已停车;当无人机降到某飞行高(gāo)度和(hé)速度时,回收控制系统(tǒng)发出信号,使主伞开伞,先(xiān)呈收紧(jǐn)充气(qì)状态,过了(le)一定时间,主(zhǔ)伞完全充(chōng)气;无人机悬挂(guà)在主伞下(xià)慢(màn)慢着陆,机下触(chù)地开(kāi)关接(jiē)通,使(shǐ)主伞与无(wú)人机脱离。这是对降落(luò)伞(sǎn)回收过(guò)程最简(jiǎn)单的描(miáo)述,省略了中间环节(jiē)和过程。为尽(jìn)量减少无人(rén)机回收后的损伤(shāng),特别是为保护机载任务设备,有些(xiē)无人(rén)机还在(zài)机体触地部位安装减震装置,充气袋(dài)是一种常用的减震装置(zhì)。同时还要考虑到(dào)机体着地部位(wèi)要尽(jìn)可能远离任(rèn)务(wù)设(shè)备舱。
例如,加拿大的CL-89,回收时,无人机上下翻转180°,使机腹在上,机背在(zài)下,机背前后的着陆气包着地,吸收撞击能量,保(bǎo)护机腹内的任务(wù)设备。有些无(wú)人机机体(tǐ)着(zhe)地部分被设计成较脆弱(ruò)的部(bù)件,当做飞(fēi)机着地的减震装置(zhì)。例如,英国的"不死鸟"在回收开伞(sǎn)后翻转180°,机腹(fù)朝上,机背向下,机(jī)背整流罩较脆弱(ruò),允(yǔn)许着地时被压(yā)扁(biǎn),吸收着地撞击力(lì),保护机(jī)腹的任(rèn)务设(shè)备短舱。
2.空中(zhōng)回收(shōu)
用有人机在(zài)空(kōng)中回收无人机的方(fāng)式目(mù)前只(zhī)在美国使用(yòng)。采用这种回收方式,在有人机上必须有空(kōng)中回收系统,在无人机上除了有(yǒu)阻(zǔ)力伞和主伞之外,还需有钩桂伞、吊(diào)索和可旋转的脱落(luò)机构。其简单回(huí)收过程如下地面(miàn)站发(fā)出遥控指令,阳力(lì)伞开伞(sǎn),同时使发动机停车,当无人(rén)机(jī)在(zài)阻力伞作用下降到一定高度和一(yī)定速度时,回收控制系统发(fā)出开主伞(sǎn)控制信号,打开钩挂伞和主伞(sǎn),主(zhǔ)伞(sǎn)先呈收紧充气(qì)状态,不久,就完全充气(qì);此时钩挂(guà)伞高于(yú)主伞(sǎn),钩(gōu)挂伞下面的(de)吊索保证指向(xiàng)主伞前进的方(fāng)向(xiàng),在吊索上安装指示方向的(de)风向旗,使(shǐ)有人机便于辨认和钩住钩桂伞。这(zhè)时,有人机逆风进入,钩住无(wú)人机钩挂伞与吊索,当无人机(jī)被钩住时,主伞自动脱离无人机,有人机用绞盘绞(jiǎo)起(qǐ)无人机,空中悬(xuán)挂运走。这种回收方(fāng)式不会损伤无人机。但是为回收无人(rén)机要出动有人机,费用高(gāo);在回(huí)收时要(yào)求有人机(jī)驾驶(shǐ)员有较高的驾(jià)驶技(jì)术;受天气与风情(qíng)影响大(dà),加上伞的性(xìng)能无法事(shì)先估计,其回收的可靠性低。随着回收(shōu)技术(shù)的提(tí)高,回(huí)收的可靠性(xìng)将会(huì)提高。例如,美(měi)国的“火蜂”II用空中回收(shōu)方式(shì),在回收时,直升机钩挂高于主伞24.08m的(de)钩(gōu)挂伞。
3.起落架滑跑着陆
这种(zhǒng)回收方式(shì)与有人机相似,不(bú)同之处是:
①跑道要求(qiú)不(bú)如有人机(jī)苛刻。
②有些无人机的起落架局部被设计成较脆弱的结构,允(yǔn)许着(zhe)陆(lù)时撞地(dì)损坏,吸收(shōu)能量。例如(rú)英国的"大鸭”I,这是一(yī)种机(jī)重15kg,翼(yì)展(zhǎn)2.70m、机(jī)长(zhǎng)2.10m的小(xiǎo)型无人机,机(jī)身下有着陆滑橇,机(jī)翼有翼尖(jiān)滑橇,翼尖滑(huá)橇较脆弱,回收时允许折(shé)断,以吸收撞击力。
③为缩短着(zhe)陆滑跑(pǎo)距离,有些无人机(jī)例如以色列的"先锋”、“猛犬(quǎn)”、“侦察兵”等在(zài)机(jī)尾装尾钩,在着陆滑(huá)跑(pǎo)时,尾钩钩住地面拦截绳,大大缩(suō)短了着陆滑跑距离。
4.拦阻网或“天钩”回收
用拦(lán)阻网系统回收无(wú)人机是目前世界小型无人(rén)机较普遍采用的回收方式之一。拦阻网系(xì)统通常由拦(lán)阻网、能量吸收装置和自动引导设备组成。能量吸(xī)收装置与(yǔ)拦阻网相连,其作用是吸收无人机(jī)撞网的能量,免得无人机(jī)触网后在网上(shàng)弹跳不停,以致损伤(shāng)。自动引导设备一般是一部置于(yú)网后的(de)电视摄像(xiàng)机,或是装在拦阻网架上的红(hóng)外接(jiē)收机(jī),由它们(men)及(jí)时向地面站报告无人机返航路线的偏差(chà)。
当无人机返航时、地面(miàn)控(kòng)制(zhì)站要(yào)求无(wú)人机以小角度下滑,最大速度(dù)不得超过120km/h,操纵人员通过电视监视器监(jiān)视无人机飞行,并根据(jù)地面电视摄像(xiàng)机(jī)拍摄的图像,或红(hóng)外接收机接收(shōu)到的(de)无人机(jī)信号(hào),确定(dìng)返航路线的偏差,然后半自动地控制(zhì)无人机,修(xiū)正飞行(háng)路线、使之对准地面摄像(xiàng)机的瞄准线,飞向(xiàng)拦阻网。无人机触网时的(de)过载通常不能大于6g,以免拦阻网遭到较大损坏。例如,以色(sè)列的“侦察(chá)兵”、美国的"苍(cāng)鹰"等都用拦阻网回(huí)收。
"天钩"回收和拦阻网回收功能相(xiàng)似,回收时控制无人机飞向(xiàng)绳索,利(lì)用无人机翼尖的(de)挂钩钩住绳索回收。美国的"扫描鹰"无人机便采用(yòng)此种回收方式(shì)。
5.气垫着陆
20世(shì)纪(jì)70年(nián)代出现了气垫(diàn)车、气(qì)垫船,它们(men)利用气垫效应离开地(dì)面或水(shuǐ)面腾空行驶。无人机气垫着陆的(de)工作原理是(shì)一样(yàng)的。在无人(rén)机的机腹四周装(zhuāng)上"橡胶裙边。,中间有(yǒu)一个带(dài)孔的(de)气囊,发动机把空气压人气囊,压缩空气(qì)从囊孔喷出(chū),在(zài)机(jī)腹下形成高压空气区(qū)——气垫,气垫能够支托无人机贴近地(dì)面(miàn),而(ér)不与地面发生猛烈(liè)撞击。20世纪70年代中期,美国用澳大利亚的"金迪(dí)维克"无人(rén)机作为气垫着(zhe)陆的研究机,进行气垫着陆(lù)项(xiàng)目试(shì)验(yàn)研究,取得(dé)较大成绩。气垫着陆的最大优点(diǎn)是,无人(rén)机能在未经(jīng)平整的地面、泥(ní)地、冰雪地或水上着陆(lù),不(bú)受地形条件限制。此外(wài),不受无人机(jī)大小、重(chóng)量限(xiàn)制,且(qiě)回收率高(gāo),据(jù)说可以(yǐ)达到(dào)1分钟 1架(jià)次,而空中回收则是1小时(shí)1架次(cì)。
6.垂直着(zhe)陆回收(shōu)
垂(chuí)直着陆回收(shōu)方式(shì)只需小面积回(huí)收(shōu)场地,因(yīn)不受(shòu)回(huí)收区地形条件的限制(zhì)而特别受到军方(fāng)青睐。这种回收(shōu)方式有两种类型:
(1)旋翼航(háng)空器垂直着(zhe)陆(lù)
这种着陆方式(shì)的特点是以旋翼(yì)旋转(zhuǎn)作为获取升(shēng)力的来源,操(cāo)纵旋翼的(de)旋(xuán)转速度,使(shǐ)无人机垂直着陆。
(2)固定翼垂直着陆
此种垂直着陆(lù)方式的特点是以发动机推力(lì)直接抵消(xiāo)重力。这种着陆方式又可分成两类一是在(zài)无人机上(shàng)配备着陆时用的专用发动机,着陆时,控制机上的主发动机(jī)和专(zhuān)用发动机的油(yóu)门、使其在主(zhǔ)发动(dòng)机推力的垂直分力和专用(yòng)发动机(jī)推力的共同作用下,减速、垂直着陆(lù);二是在回收时成(chéng)垂直姿态,在发动机推力的垂直分力作用下,减速、垂直(zhí)着(zhe)陆。

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