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原标题:“瑕瑜互见”的复合翼无人机
UMP 20无人机。 资料图片
按照机翼结构的不同来划分,无人机可以分为旋翼无人机、固定翼无人机等。随着制造工艺和控制技术的成熟,兼具旋翼和固定翼优点的复合翼无人机开始出现,它们的外形在巡航状态下大体上像固定翼飞机,却拥有垂直起降功能。例如美国的JUMP 20无人机、X-P4无人机等,都属于这类无人机。
复合翼无人机之所以会出现,是因为传统旋翼和固定翼无人机囿于自身机翼结构的特点,都存在一定缺陷,复合翼飞机则通过独特的新构型,有效弥补了这方面的一些缺陷。
众所周知,旋翼飞机的升力,来自旋翼与空气进行相对运动而产生的反作用力。多旋翼构型能保证飞行器的飞行更加稳定、可靠,可以垂直起降、悬停空中或向任意方向飞行,然而旋翼飞机普遍续航时间较短,飞行高度、速度有限。旋翼无人机更是如此。
固定翼无人机飞行时通过机翼产生升力,能耗相对较小,飞行距离远、速度快、升限高,但固定翼无人机起飞时需要使用机场跑道或弹射装置,且不能在空中悬停。
复合翼无人机在一定程度上相当于对旋翼与固定翼进行了“整合”,从而能利用旋翼进行垂直起降、实现空中悬停,并使用固定翼进行远距离、长时间飞行。这种“整合”,使得无人机既能克服场地方面的限制,也可飞得更高更远。
在研发路径上,JUMP 20无人机采用的是将旋翼与固定翼集于一身的方法,它有4个小型螺旋桨和一个大型螺旋桨,分别由4台安装在横梁上的电动机和1台汽油发动机驱动。起降时电动机驱动小型螺旋桨产生升力,平飞时汽油发动机驱动机头螺旋桨提供平飞动力。这种构型,使JUMP 20无人机既可悬停于空中,也可进行长时间飞行。
X-P4无人机采用的是可在旋翼与固定翼之间转换的构型。它的机翼分为内外两段,4个发动机舱连同旋翼固定在机翼外段上。内外两段机翼以中间斜切的形态进行布局,在铰接结构的作用下可分可合。通过机翼外段的位移与“变形”,它的机翼就可按需要变成旋翼或固定翼,进行相应飞行。
正是因为有这些特点,复合翼无人机可快速部署,应用前景也较广泛。它们可配备多种侦察感知、通信器材,遂行战场监视侦察、引导打击、毁伤评估和通信中继等任务,也可在搜救、执法行动中用于协助定位、识别目标,提供实时目标图像。
当然,复合翼无人机也存在一些短板。首先是复合翼无人机对人员操作技能要求高,尤其是低速飞行时,容易因误操作导致无人机损毁;其次是它比传统无人机结构复杂、制造工艺标准更高,相应制造成本也会增加,因此价格更贵。这些短板一旦得到弥补,复合翼无人机必将会引起更多国家的“追捧”与垂青。(胡金华 高闫宇)