Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje

Turinys:

Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje
Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje

Video: Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje

Video: Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje
Video: New 2023 SportCruiser 2024, Balandis
Anonim
Vaizdas
Vaizdas

„Datron“/ „Aeryon Labs“skautas išgarsėjo dėl to, kad Libijos sukilėliai juos naudojo 24 valandas per parą 7 val.

Napoleonas sakė, kad kiekvienas karys savo kuprinėje nešioja maršalo lazdą. Netolimoje ateityje bent vienas kareivis kiekviename būryje savo kuprinėje gali nešiotis nedidelį orlaivį, kuris gali pakilti ir nusileisti vertikaliai ir suteikti vaizdą iš netoliese esančios kalvos ir dar daugiau, daug daugiau

„Darpa Advanced Research and Development“(ADR), garsėjanti savo technologine pažanga, taiko „masines užsakomąsias paslaugas“, kad slaptas žvalgybinis dronas būtų pristatytas į daugybę „bendruomenių, nepriklausančių tradiciniam DOD pirkimo procesui“.

Darpa, dirbanti su karinio jūrų laivyno Atlanto (SSC-Atlanto) kosmoso ir jūrų sistemų centru, dar 2011 m. Gegužės mėn. Paskelbė nepilotuojamo orlaivio „UAVForge“konkursinę programą. Užduotis buvo sukurti „intuityvią, kuprinę nešiojančią UAV (nepilotuojamą orlaivį), kuri galėtų tyliai skristi į kritinę erdvę ir iš jos, kad būtų galima nuolat stebėti iki trijų valandų“.

ARPA maždaug metus rengia atvirą „UAVForge“renginį. Pagrindinė idėja: sukurti praktišką mini UAV demonstrantą, tinkantį vežti vienam asmeniui ir galintį daugiau ar mažiau savarankiškai atlikti paprastas užduotis. Pagrindinis bruožas yra madingų „sutelktinių šaltinių“naudojimas, kai didelė grupė žmonių, pareiškusių norą dalyvauti projekte, tiesiogiai dalyvauja vertinant idėjas ir formuojant plėtros kryptis naudojant internetą.

2012 m. Vasarą paskutinis bandymas apėmė skrydį pakeliui į tam tikrą zoną, esančią už operatoriaus akiračio ribų, filmavimą (su transliacija) iš tam tikro taško ir grįžimą atgal. Išsamesnis aprašymas pateikiamas svetainėje. Rezultatas toks: nė vienai iš dalyvavusių komandų nepavyko įvykdyti paskutinio testo reikalavimų, niekas nelaimėjo pagrindinio prizo, nors visos pirmaujančios komandos kelis kartus bandė.

Kiek varžtų (rotorių)?

Vieno rotoriaus (arba dviejų bendraašių rotorių) trūkumas yra tas, kad aukščio valdymui (taigi ir greičiui į priekį) reikia cikliškai keisti žingsnio žingsnį arba nukreipti oro srautą žemyn. Priešingai, keturių rotorių išdėstymą lengva valdyti keičiant variklių tiekiamą galią; priekiniai ir galiniai sraigtai sukasi, kad valdytų žingsnį, o kairysis ir dešinysis sraigtai - ritinį.

Keturių sraigtų posūkio valdymas (nukrypimas nuo važiavimo krypties) yra šiek tiek sudėtingesnis. Jei, pavyzdžiui, du žingsniniai sraigtai sukasi pagal laikrodžio rodyklę, o du kulno sraigtai - prieš laikrodžio rodyklę, tada sukimosi momentą galima sukurti taikant didesnę galią žingsnio porai ir mažiau galios pasvirimo porai, arba atvirkščiai. Siekiant išilginio stabilumo, galima pridėti uodegą.

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

„Dragonfly“dronas miesto sąlygoms, kurį pagamino prancūzų kompanija „Sagem“, yra pagrįstas „Novadem NX110m“; pirmą kartą buvo parodyta „Eurosatory 2010“. Skirtingai nuo daugelio keturračių, jis turi jutiklius kūno viduje

Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje
Plėtra mažų dronų su vertikaliu kilimu srityje
Vaizdas
Vaizdas

Vokietijos „Airrobot“AR100-B maksimalus kilimo svoris yra 900 gramų, o skersmuo-102 cm. Skrydžio trukmė yra daugiau nei 25 minutės, prietaisas gali veikti esant iki 25 km / val.

Vaizdas
Vaizdas

2 kg „Tarkus“iš „WB Electronics“yra skirtas specialioms pajėgoms palaikyti miesto operacijose, įskaitant naudojimą pastatuose. Plėtrą finansavo Lenkijos gynybos ministerija

Pirmosiomis pilotuojamų vertikalių kilimo ir tūpimo laivų dienomis (50–60 metų) buvo teigiama, kad pakėlimas gali būti žymiai padidintas naudojant „varpo formos“flanšus aplink oro įleidimo angas, o įsiurbiamas oro srautas sukuria siurbimą. išlenkti paviršiai. Tačiau visapusiški lauko bandymai parodė mažesnį pakilimą, palyginti su laboratoriniais tyrimais.

Tačiau sraigtų pakėlimas padidėja nuo aplinkinių apvadų, o tai taip pat gali sumažinti triukšmą ir apsaugoti sraigtus (ir kad jie atsitrenks) smūgio atveju. Jie gali apsaugoti avioniką ir avioniką nuo oro sąlygų. Kita vertus, apmušalai padidina tūrį, sumažina perkeliamumą ir apsunkina avionikos prieigą.

Keturkopteris (keturių rotorių vertikali kilimo transporto priemonė) yra neutralus arba nestabilus posūkio ir riedėjimo metu, todėl jam reikia inercinio matavimo vieneto su akselerometrais ir giroskopais, kad būtų galima išmatuoti tiesinį ir kampinį judesį bei pateikti krypties ir padėties rodmenis ore. Palydoviniai signalai (dažniausiai GPS) suteikia tikslesnę navigaciją ilgą laiką.

Į kitą aviacijos įrangą paprastai įeina aukščio matuoklis ir ryšio kanalas navigacijos ir taikymo komandoms priimti bei vaizdams perduoti.

„Quadrocopters“dominuoja mažų vertikalių kilimo ir tūpimo dronų kategorijoje. Tačiau, kadangi keturračių kopijavimo aparatų gamintojai susiduria su poreikiu padidinti naudingąją apkrovą, atrodo neišvengiama, kad jie labiau linkę patobulinti dizainą, pereidami prie šešių rotorių konstrukcijų, o ne kurdami didesnius keturračius.

Aštuonių rotorių aštuonių variklių konfigūracija (su 4 arba 8 sukimosi ašimis) žengia žingsnį į priekį ir suteikia naudingą perteklių. 1965 m. Pilnas pilotas buvo „Dassault Mirage IIIV“su aštuoniais keliamaisiais varikliais - vienintelis vertikalus kilimo kovinis lėktuvas, galintis išgyventi sugedus varikliui.

Vaizdas
Vaizdas

Nors „Parrot AR Drone“yra sukurtas civiliniam naudojimui, jis gali rasti karinių pritaikymų bepiločių orlaivių operatorių mokymuose. Nuotraukoje parodytas prietaisas be apsauginio dangtelio, skirto naudoti lauke.

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

„Asio“vertikalus kilimo ir tūpimo dronas iš „Selex Galileo“, kurio svoris yra 6,5 kg, žiediniame apvalkale su antžemine valdymo sistema ir sveria mažiau nei 20 kg su kuprine. Stabilizuotas jutiklio modulis gali būti montuojamas rotoriaus viršuje arba apačioje

Europa

Kadangi Amerika ir Izraelis suformavo savotišką duopolį didelių UAV rinkoje, Europa turi rimtų priežasčių kurti mažus modelius individualiam kariui.

2005 m. Europos gynybos agentūra pradėjo 4 milijonų eurų programą „Mavdem“(miniatiūrinių orlaivių demonstravimo programa), kuria siekiama sukurti pagrindą kuprinės dronui, kurio sparnų plotis mažesnis nei 50 cm, skrydžio trukmė - 30 minučių ir kreiserinis greitis. 20 m / s ….

Buvo apsvarstyta daug galimų konfigūracijų, o 2007 m. Buvo sudaryta sutartis dėl keturračio, kurį pasiūlė tarptautinis konsorciumas, įskaitant Prancūzijos „Onera“(su „Alcore Technologies“kaip subrangovas), Italijos „Oto Melara“, Ispanijos „Sener“ir Norvegijos „Tellmie“. Buvo pagamintos trys transporto priemonės, kurios 2008 m. Pirmąjį pusmetį Ispanijoje išlaikė preliminarius skrydžio bandymus, o po kelių mėnesių - galutinius bandymus Norvegijoje.

Įdomu tai, kad antrasis „Mavdem“varžovas buvo įprasta sraigtasparnio konfigūracija su mažo pasipriešinimo fiuzeliažu ir jutiklių bloku tarp dviejų bendraašių sraigtų.

Buvo surengtos kelios mikrodronų varžybos, skirtos pirmaujantiems pasaulio akademiniams centrams. Vienas iš šių kompetencijos centrų yra Prancūzijos nacionalinis civilinės aviacijos centras „Enac“(„Ecole Nationale de l'Aviation Civile“), kuris turi puikių rezultatų tokio pobūdžio varžybose. Tarp „Enac“centro pasiekimų: 2004 m. Braunšveige vykusio Europos mikrodrono „Emav“(„European Micro Aerial Vehicle“) konkurso laimėjimas, 2009 m. „French Challenge DGA“(„Delegation Generale pour l'Armement“) ir „Imav“(tarptautinė mikro oro transporto priemonė) varžybos Braunšveige 2010 m.

Vienas iš „Enac“sėkmės raktų buvo „Paparazzi“elektroninė skrydžių valdymo sistema. Sistema buvo pritaikyta įvairiems fiksuoto sparno orlaiviams ar rotaciniams sparnams, įskaitant Thaleso „Spy'Arrow“. „Imav 2010“„Enac“sistema buvo naudojama „Blender“keturkopteryje, kurio sparnų plotis 32 cm ir svoris 330 g.

„Eurosatory 2010“metu „Sagem“pristatė naują miesto kovinį keturkojį „Dragonfly“, pagrįstą „NovademNX110m“.

„Eurosatory 2014“metu „Thales“pristatė savo naują „VTOL UAV“, vadinamą „Infotron IT180“.

Paryžiuje įsikūrusi bendrovė „Parrot“, geriausiai žinoma dėl savo „AR Drone“, į mases atvedė kvadrokopterius. Maždaug 500 USD kainuojanti „AR Drone“belaidžiu būdu valdoma per „Apple iPhone“ar „iPod Touch“nešiojamųjų įrenginių „Wi-Fi“ir perduoda vaizdo įrašus iš savo kamerų į ekranus.

„Parrot AR Drone“sveria 400 gramų su (naudojimui patalpose) apsauginiu korpusu, kuris sudaro kvadratą, kurio kraštinė yra 52 cm. Jis veikia „Linux“operacinėje sistemoje, turi 486 MHz procesorių, įmontuotą valdymą, ultragarsinis altimetras, trijų ašių akselerometras, dviejų ašių žingsnio horoskopas / ritinys ir šešių ašių kurso horoskopas. Jį maitina trys 11, 1 voltų ir 1000 mAh ličio polimerų baterijos. Keturi 15 vatų varikliai pagreitina sraigtus iki 3500 aps./min. Skrydžio trukmė yra 15 minučių, didžiausias greitis yra 18 km / h, o UAV negali skristi stipriai judant orui (vėjui).

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

Akumuliatorių įkrovimas be žmogaus įsikišimo gali palengvinti važiavimą dviračiu. „Ibis UAV“iš „Oto Melara“įkrauna tos pačios bendrovės „Praetor“antžeminis robotas

Vaizdas
Vaizdas

2013 m. Rugpjūčio mėn. „Israel Aerospace Industries“parodė savo 4 kg svorio „Ghost“minidroną su tandeminiais propeleriais. Išoriškai panašus į miniatiūrinį „Chinook“, „Ghost“skrydžio trukmė yra 30 minučių, o didžiausias greitis - 65 km / h.

Vaizdas
Vaizdas

Vienas iš įdomiausių bepiločių orlaivių kūrinių yra „Aerovironment“kolibrio nanodronas, kurį finansuoja „Darpa“; sveria tik 19 gramų su vaizdo kamera

Vienas iš Vokietijos lyderių šioje srityje yra „Ascending Technologies“(„Asctec“). 2009 m. „DGA Challenge“„Enac“naudojo droną iš „Asctec“, „Asctec Pelican“dronai naudojami JAV armijos masto programoje, o „Asctec Hummingbird“- ETH (Federalinė technikos akademija) Ciuriche. „Asctec“savo sėkmę sieja su stabilumu, kurį užtikrina aukštas inercinio matavimo įrenginio atnaujinimo dažnis (1000 Hz), ir su „Asctec“sukurtais pritaikytais elektroniniais komponentais.

„Asctec“keturkopių serijos viršuje yra 5195 euro pelikanas, kurio matmenys 50 x 50 cm, svoris 750 gramų, su 11, 1 volto ir 6000 mAh ličio polimerų baterija, kuri suteikia skrydžio trukmę nuo 15 iki 25 minučių. Specializuotas fotografijos srityje, GPS valdomas „Asctec Falcon 8“, kurio vertė 10 499 eurai, turi aštuonis rotorius, išdėstytus V formos pavidalu aplink kamerą, o tai leidžia skristi priešinga kryptimi, keičiant žingsnio kampą nesisukant. „Falcon 8“gali veikti esant 10 m / s vėjui.

Kiti Vokietijos modeliai apima „Diehl BGT Defense“900 gramų „Sensocopter“ir „Airrobot“AR100 juostą bei „Microdrone md4“seriją, iš kurių sunkiausias sveria 5,55 kg, md4-1000. „Rheinmetall Kolibri 60“, sveriantis 1,6 kg, yra sukurtas specialiai potencialiai karinei rinkai. EMT Penzberg Fancopter, sveriantis 1,5 kg, yra neįprastas tuo, kad turi du bendraašius sraigtus.

Italija išlaikė tradicinę sraigtasparnio schemą „Ibis UAV“iš „Oto Melara“, sveriančią 14 kg. Jis gali įkrauti savo bateriją, kai įlipa į tos pačios bendrovės „Praetor UGV“(automatinė antžeminė transporto priemonė). 6,5 kg svorio „Asio“ir 2 kg svorio „Spyball“iš „Selex Galileo“yra praktiškai unikalūs tuo, kad jie yra elektra varomos vertikalios kilimo transporto priemonės žiedo apvalkale.

Lenkiškas 2,0 kg „Tarkus“iš „WB Electronics“yra sukurtas specialioms operacijoms miesto vietovėse. Parodoje „Idef 2011“turkų kompanija „Atlantis UVS“parodė savo „Aero Seeker AES-405“kvadrocopterį. Pranešama, kad 12 kg sveriantis mini sraigtasparnis „Malazgirt“iš „Baykar-Makina“jau yra eksploatuojamas.

Vaizdas
Vaizdas

2011 m. Rugpjūčio mėn. „Insitu“paskelbė apie savo 1, 1 kg „Inceptor“bepilotį orą teisėsaugos konferencijoje Naujajame Orleane. Tai kainuoja apie 50 000 JAV dolerių, tai yra tiek pat, kiek ir įprastas patrulių policijos automobilis.

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

Pirmą kartą tarptautinėje arenoje AUVSI 2011 konferencijoje Vašingtone debiutavo 1,5 kg sveriantis kiniškas „Shenzhen“dronas iš „AEE Technology F50“, kurio skrydžio trukmė yra 30 minučių, o maksimalus greitis-100 km / val.

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

Čia pavaizduotas ketverių metų mokslinių tyrimų pagal programą „Darpa's Stealthy Continuous Surveillance“(SP2S) programa. „UAV Shrike“iš „Aerovironment“, sverianti 2, 27 kg, gali pakilti 40 minučių arba filmuoti kelias valandas

JAV

Pagal „Darpa“valdymo programą, pavadintą „Nav“(„Nano Air Vehicle“), „Aerovironment“sukūrė miniatiūrinius bepiločius orlaivius, kurie gali sklandyti ir skristi, naudodami pakėlimo, varymo ir skrydžio valdymo sparnus. Tikrai puikus „Aerovironment Hummingbird“sveria tik 19 gramų su vaizdo kamera ir siųstuvu / imtuvu.

JAV armijos laboratorija vadovauja konsorciumui „Mast“(mikroautonominės sistemos ir technologijos), kad sukurtų platformas ir avioniką UAV, kurie galėtų nusileisti ir stebėti, įdiegti jutiklius ant žemės ir ieškoti pastatų bei urvų žmonėms ir sprogstamiesiems įtaisams.

„Boeing“„Insitu“neseniai pademonstravo 1,1 kg sveriantį „Inceptor“- tradicinį sraigtasparnį, kurio skrydžio trukmė yra 20 minučių, o maksimalus greitis - 55 km / h.

Bene garsiausias keturračių kopteris Amerikoje yra 17 kg sveriantis skautas iš „Datron / Aeryon Labs“, kuris varžėsi jūrinėje „Empire Challenge 2011“dalyje Šiaurės Karolinoje. Šiuo metu šis pažangus dizainas pasižymi lengvai keičiamais užsegamais komponentais ir kompozicinėmis sraigtų mentėmis, o neseniai šis dronas padarė visas antraštes (žr. Pirmąją nuotrauką). Skautą taip pat panaudojo Libijos sukilėliai kovodami prieš Kadafio režimą.

„Tialinx“specializuojasi daugelio rotorių bepiločių orlaivių su itin plačiajuosčiais miniatiūriniais radarais kūrime, jo gaminiai apima šešių rotorių „Phoenix40-A“ir aštuonių rotorių (keturių ašių) „Phoenix50-H“, abu sveria mažiau nei 4,5 kg.

2011 m. Liepos mėn. Amerikos pažangių tyrimų projektų agentūra IARPA paskelbė Didžiosios raguotosios pelėdos (GHO) programos pareiškėjų konferenciją. Šios programos tikslas yra sukurti tylius bepiločius orlaivius, kurių skrydžio laikas yra ilgesnis nei mažesnių sistemų su baterijomis.

Likęs pasaulis

Maži vertikalūs kilimo dronai yra sukurti įvairiose šalyse: Brazilija turi 1,5 kg „Gyrofly Gyro 500“, Kanada-„Draganfly Innovations Draganflyer“seriją, Kinija-„Dragonfly“iš Kinijos elektroninės prekybos, Izraelis-4,0 kg „Ghost 44“iš IAI, Rusija 1, 5 kg šešių rotorių „Zala Aero 421-21“, o Taivanas-1,45 kg šešių rotorių „Gang Yu AI Rider“. Japonijos gynybos ministerijos technologinių tyrimų institutas dirba prie „skraidančio rutulio“(rotoriai korpuse).

Izraeliečiams labiausiai sekėsi sukurti įvairių tipų karinius UAV, pradedant stebėjimo bepiločiais orlaiviais ir baigiant atakuojančiais bepiločiais orlaiviais. Izraelio atakų bepiločių programos turi pakankamą vyriausybės ir finansinę paramą. Tarptautinio interneto portalo VICE.com reporteris Simonas Ostrovskis lankėsi Izraelio oro bazėje, kurioje bandomi naujausi vietoje sukurti UAV …

Galbūt verta dėmesio iš viso „likusio pasaulio“bepiločių orlaivių asortimento Kanados „Draganflyer“serijos, iš kurių 8000 vienetų buvo parduota visame pasaulyje. Po keturių rotorių X4, sveriančio 980 gramų, ir šešių rotorių (ant trijų ašių) X6, sveriančio 1,5 kg, modelių gamos viršuje yra 2,7 kg sveriantis „Draganflyer X8“, kurio keliamoji galia yra vienas kilogramas. 14,8 voltų ir 5200 mAh baterija, varoma aštuonių variklių, aštuonių rotorių (ant 4 ašių).

Dronas, galintis valandą tyliai pakibti ir spoksoti pro „Ovalo biuro“langą ir kuris yra stebimas už akių, vis dar yra ateities klausimas. Bet galų gale kiekvienas gali turėti droną, kuris pakyla vertikaliai, stebi jo aukštį paprastu barometriniu aukščio matuokliu ir nešioja fotoaparatą kelių taškų maršrutu, nustatytu GPS. Tokie UAV siūlomi ne tik įprastose parduotuvėse, bet jau internete už gana priimtiną kainą. Tiesiog patikrinkite savo šalies lėktuvų modelių skraidymo taisykles!

Rekomenduojamas: