توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی

فهرست مطالب:

توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی
توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی

تصویری: توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی

تصویری: توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی
تصویری: Стареющий российский военный корабль по-прежнему наносит смертельный урон 2024, آوریل
Anonim
تصویر
تصویر

Scout by Datron / Aeryon Labs به دلیل استفاده از شورشیان لیبی برای نظارت شبانه روزی بدنام شد.

ناپلئون گفت که هر سرباز باتوم یک مارشال را در کوله پشتی خود حمل می کند. در آینده نزدیک ، حداقل یک سرباز در هر دسته می تواند یک هواپیمای کوچک را در کوله پشتی خود حمل کند که می تواند به صورت عمودی بلند و فرود بیاید و تصویری از پشت تپه مجاور و حتی بیشتر ، بسیاری دیگر ارائه دهد

تحقیقات و توسعه پیشرفته دارپا (ADR) که به دلیل پیشرفت های تکنولوژیکی خود مشهور است ، از "برون سپاری انبوه" استفاده می کند تا پهپاد شناسایی مخفی را به طیف وسیعی از "جوامع خارج از فرایند خرید سنتی DOD" برساند.

در ماه مه 2011 ، دارپا ، با همکاری مرکز فضایی و نیروی دریایی آتلانتیک (SSC-Atlantic) ، برنامه رقابت برای هواپیمای بدون سرنشین UAVForge را اعلام کرد. این وظیفه ایجاد "یک پهپاد بصری و حمل کوله پشتی (وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین) بود ، که می تواند بی سر و صدا به داخل و خارج از فضای بحرانی پرواز کند و هدف آن نظارت مداوم تا سه ساعت باشد".

ARPA حدود یک سال است که میزبان یک رویداد باز UAVForge است. ایده اصلی: ایجاد یک نمایش دهنده عملی از مینی پهپاد ، مناسب برای حمل و نقل توسط یک نفر و قادر به انجام کارهای ساده کم و بیش مستقل. ویژگی اصلی استفاده از "جمع جمعی" شیک است ، هنگامی که گروه بزرگی از افرادی که تمایل به مشارکت در پروژه را دارند ، مستقیماً در ارزیابی ایده ها و شکل دهی مسیرهای توسعه با استفاده از اینترنت مشارکت دارند.

در تابستان سال 2012 ، آزمایش نهایی شامل پرواز در مسیر منطقه ای خارج از دید اپراتور ، فیلمبرداری (با پخش) از نقطه مشخص و بازگشت به عقب بود. توضیحات بیشتر در وب سایت موجود است. نتیجه به شرح زیر است: هیچ یک از تیم های شرکت کننده نتوانست شرایط لازم برای آزمون نهایی را برآورده کند ، هیچ کس جایزه اصلی را دریافت نکرد ، اگرچه همه تیم های پیشرو چندین بار تلاش کردند.

چند پیچ (روتور)؟

یک روتور منفرد (یا دو روتور کواکسیال) این عیب را دارد که کنترل ارتفاع (و در نتیجه سرعت رو به جلو) مستلزم تغییر چرخه ای در گام یا انحراف به سمت پایین جریان هوا است. برعکس ، تنظیم چهار روتور با تغییر توان تغذیه شده به موتورها آسان است. ملخ های جلو و عقب برای کنترل گام و ملخ های چپ و راست برای کنترل رول می چرخند.

کنترل خمیدگی (انحراف از جهت حرکت) برای چهار پروانه تا حدودی پیچیده تر است. اگر ، به عنوان مثال ، دو پروانه گام در جهت عقربه های ساعت و دو ملخ پاشنه در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخند ، در این صورت می توان با استفاده از قدرت بیشتر به جفت گام و قدرت کمتر به جفت پاشنه ، یا جهت برعکس ، لحظه خمیدگی ایجاد کرد. به منظور به دست آوردن ثبات طولی ، می توان یک واحد دم اضافه کرد.

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

هواپیمای بدون سرنشین Dragonfly برای شرایط شهری تولید شده توسط شرکت فرانسوی Sagem بر اساس Novadem NX110m ساخته شده است. برای اولین بار در Eurosatory 2010 نشان داده شد. بر خلاف اکثر کوادکوپترها ، دارای حسگرهای داخلی است

توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی
توسعه در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین کوچک با بلند شدن عمودی
تصویر
تصویر

AR100-B از Airrobot آلمان دارای حداکثر وزن برخاست 900 گرم و قطر 102 سانتی متر است. مدت زمان پرواز بیش از 25 دقیقه است ، دستگاه می تواند با سرعت باد تا 25 کیلومتر در ساعت کار کند

تصویر
تصویر

2 کیلوگرم Tarkus از WB Electronics برای پشتیبانی از نیروهای ویژه در عملیات شهری طراحی شده است ، از جمله استفاده از آن در داخل ساختمانها. بودجه توسعه توسط وزارت دفاع لهستان تأمین شد

در روزهای اولیه پرواز و فرود عمودی با سرنشین (دهه 50-60) ، ادعاهایی مبنی بر افزایش آسانسور با استفاده از فلنج های "زنگوله ای" در اطراف ورودی های هوا وجود داشت ، کشش جریان هوا باعث ایجاد مکش روی آنها می شود. سطوح منحنی با این حال ، آزمایشات میدانی در مقیاس کامل افزایش کوچکتر را در مقایسه با آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده است.

با این حال ، افزایش ملخ ها از فیرینگ های اطراف افزایش می یابد ، که می تواند سر و صدا را کاهش داده و محافظت از ملخ ها (و برخورد آنها) در صورت برخورد را ایجاد کند. آنها می توانند از اویونیک و اویونیک در برابر آب و هوا محافظت کنند. از سوی دیگر ، نمایشگاه های فله به حجم می افزایند ، قابلیت حمل را مختل می کند و دسترسی به هواپیماها را دشوارتر می کند.

کوادکوپتر (وسیله نقلیه برخاست عمودی چهار روتور) خنثی یا ناپایدار در هنگام پیچ و رول است ، بنابراین به واحد اندازه گیری اینرسی با شتاب سنج و ژیروسکوپ برای اندازه گیری حرکت راست و زاویه ای و ارائه جهت و موقعیت در هوا نیاز دارد. سیگنالهای ماهواره ای (معمولاً GPS) جهت یابی دقیق تری را در مدت زمان طولانی ارائه می دهند.

سایر تجهیزات هوانوردی معمولاً شامل ارتفاع سنج و کانال ارتباطی برای دریافت دستورات ناوبری و هدف گیری و انتقال تصاویر است.

کوادروکوپترها بر دسته پهپادهای بلند و فرود عمودی کوچک تسلط دارند. با این حال ، در شرایطی که تولیدکنندگان کوادکوپتر با نیاز به بارهای بیشتر روبرو هستند ، به نظر می رسد اجتناب ناپذیر است که آنها به جای توسعه کوادکوپترهای بزرگتر ، با تغییر به طرح های شش روتور ، طرح ها را بهبود بخشند.

پیکربندی هشت روتور و هشت موتوره (با 4 یا 8 محور چرخشی) مفهوم را یک گام جلوتر می برد و درجه مفید اضافی را ارائه می دهد. همتای سرنشین دار در مقیاس کامل در سال 1965 ، Dassault Mirage IIIV با هشت موتور بالابر بود - تنها هواپیمای رزمی تیک آف عمودی که توانست هنگام معلق ماندن در هنگام خرابی از موتور خراب شود.

تصویر
تصویر

اگرچه برای استفاده غیرنظامی طراحی شده است ، اما Parrot AR Drone می تواند برنامه های نظامی را در آموزش اپراتور هواپیماهای بدون سرنشین پیدا کند. تصویر دستگاه را بدون پوشش محافظ برای استفاده در فضای باز نشان می دهد.

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

پهپاد برخاست و فرود عمودی آسیو از Selex Galileo ، با وزن خود 6.5 کیلوگرم ، در یک فریینگ حلقوی کامل با سیستم کنترل زمین و وزن کمتر از 20 کیلوگرم با کوله پشتی خود. ماژول سنسور تثبیت شده را می توان در بالا یا پایین روتور نصب کرد

اروپا

از آنجا که آمریکا و اسرائیل نوعی دوگانه در بازار پهپادهای بزرگ ایجاد کرده اند ، اروپا دلایل خوبی برای توسعه مدل های کوچک برای سربازان فردی دارد.

در سال 2005 ، آژانس دفاعی اروپا برنامه 4 میلیون یورویی ماودم (نمایش مینیاتوری وسیله نقلیه هوایی) را راه اندازی کرد که هدف آن ایجاد پایگاه هواپیمای بدون سرنشین کوله پشتی با طول بال کمتر از 50 سانتی متر ، مدت زمان پرواز 30 دقیقه و سرعت سفر است. با سرعت 20 متر بر ثانیه …

تعداد زیادی از پیکربندی های احتمالی در نظر گرفته شد و در سال 2007 قراردادی برای یک کوادکوپتر پیشنهاد شده توسط کنسرسیوم چند ملیتی از جمله Onera فرانسه (با فناوری Alcore به عنوان پیمانکار فرعی) ، Oto Melara ایتالیا ، Sener اسپانیا و Telmie نروژ منعقد شد. سه وسیله نقلیه ساخته شد که آزمایش های اولیه پرواز را در نیمه اول سال 2008 در اسپانیا گذراندند ، و چند ماه بعد آزمایش های نهایی در نروژ انجام شد.

جالب اینجاست که دومین مدعی برای Mavdem یک پیکربندی معمولی هلیکوپتر با بدنه کم کشش و یک واحد حسگر بین دو ملخ هم محور بود.

چندین مسابقه microdron با هدف مراکز دانشگاهی برجسته جهان برگزار شده است. یکی از این مراکز عالی ، مرکز ملی هوانوردی غیرنظامی فرانسه Enac (Ecole Nationale de l'Aviation Civile) است که در این نوع مسابقات نتایج برجسته ای دارد.از جمله دستاوردهای مرکز Enac: برنده شدن در مسابقه microdron اروپایی Emav (وسیله نقلیه کوچک هوایی اروپایی) در براونشویگ در سال 2004 ، فرانسوی Challenge DGA (Delegation Generale pour l'Armement) در 2009 و Imav (وسیله نقلیه میکرو هوایی بین المللی) رقابت در Braunschweig در سال 2010 سال.

یکی از عوامل موفقیت Enac ، سیستم کنترل پرواز الکترونیکی Paparazzi بوده است. این سیستم برای انواع هواپیماهای بدون سرنشین با بال ثابت یا هواپیماهای بال گردان از جمله تالس Spy'Arrow استفاده شده است. برای ایماو 2010 ، سیستم Enac در یک کوادکوپتر بلندر با طول بال 32 سانتی متر و وزن 330 گرم استفاده شد.

در Eurosatory 2010 ، Sagem از یک کوادکوپتر رزمی جدید شهری به نام Dragonfly ، بر اساس NovademNX110m رونمایی کرد.

در Eurosatory 2014 ، تالس از پهپاد جدید VTOL خود با نام Infotron IT180 رونمایی کرد.

شرکت Parrot مستقر در پاریس که بیشتر با AR Drone شناخته می شود ، کوادکوپترهایی را برای توده ها به ارمغان آورد. این پهپاد AR تقریباً 500 دلار قیمت دارد و از طریق Wi-Fi از طریق دستگاه های Apple iPhone یا iPod Touch به صورت بی سیم کنترل می شود و فیلم ها را از دوربین های خود به نمایشگرها پخش می کند.

وزن Parrot AR بدون سرنشین 400 گرم با پوشش محافظ آن (برای استفاده در محیط داخلی) است که مربعی با ضلع 52 سانتی متر را تشکیل می دهد. بر روی سیستم عامل لینوکس کار می کند ، دارای پردازنده 486 مگاهرتز ، کنترل داخلی ، ارتفاع سنج اولتراسونیک ، شتاب سنج سه محوری ، فال / رول دو محور و یک فال شش محوری. از سه باتری لیتیوم پلیمری 11 ، 1 ولت و 1000 میلی آمپر ساعت استفاده می کند. چهار موتور 15 واتی سرعت ملخ ها را تا 3500 دور در دقیقه افزایش می دهند. مدت زمان پرواز 15 دقیقه ، حداکثر سرعت 18 کیلومتر در ساعت است ، در حالی که پهپاد نمی تواند با حرکت شدید هوا (باد) پرواز کند.

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

شارژ مجدد باتری ها بدون دخالت انسان می تواند دوچرخه سواری رفت و برگشت را آسان تر کند. پهپاد Ibis از Oto Melara توسط ربات زمینی Praetor همان شرکت شارژ می شود

تصویر
تصویر

در آگوست 2013 ، صنایع هوافضای اسرائیل مینی مادون 4 کیلوگرمی Ghost خود را با ملخ های پشت سر هم نشان داد. شباهت ظاهری شباهت زیادی به Chinook مینیاتوری دارد ، طول پرواز آن 30 دقیقه و حداکثر سرعت آن 65 کیلومتر در ساعت است.

تصویر
تصویر

یکی از هیجان انگیزترین پیشرفتهای هواپیماهای بدون سرنشین نانودرون مرغ مگس خوار Aerovironment است که توسط دارپا تأمین مالی شده است. با دوربین فیلمبرداری تنها 19 گرم وزن دارد

یکی از رهبران آلمان در این زمینه ، Ascending Technologies (Asctec) است. یک هواپیمای بدون سرنشین از Asctec به عنوان سکوی Enac در DGA Challenge 2009 استفاده شد ، پهپادهای Asctec Pelican در برنامه ماست ارتش ایالات متحده و Asctec Hummingbird در ETH (آکادمی فنی فدرال) در زوریخ استفاده می شود. Asctec موفقیت خود را به پایداری ناشی از نرخ تازه سازی بالا (1000 هرتز) واحد اندازه گیری اینرسی خود و به دلیل بهینه سازی برنامه های کاربردی قطعات الکترونیکی که توسط خود Asctec ایجاد شده است ، نسبت می دهد.

در بالای خط تولید کوادکوپتر Asctec ، 5195 یورو پلیکان ، به ابعاد 50 در 50 سانتی متر ، وزن 750 گرم ، با باتری لیتیوم پلیمری 11 ، 1 ولت و 6000 میلی آمپر ساعت قرار دارد که زمان پرواز 15 تا 25 دقیقه را فراهم می کند. Asctec Falcon 8 که با GPS کنترل می شود و ارزش آن 10،499 یورو است ، دارای هشت روتور است که دور دوربین به شکل V قرار گرفته اند و به این ترتیب می توان با تغییر زاویه گام بدون چرخاندن در جهت مخالف پرواز کرد. Falcon 8 می تواند در بادهای حداکثر 10 متر بر ثانیه کار کند.

از دیگر مدل های آلمانی می توان به سنسکوپتر 900 گرمی Diehl BGT Defense و AR100-Band Airrobot و سری Microdrone md4 اشاره کرد که سنگین ترین آنها 5.55 کیلوگرم وزن دارد ، md4-1000. Rheinmetall Kolibri 60 با وزن 1.6 کیلوگرم به طور خاص برای بازار بالقوه نظامی طراحی شده است. EMT Penzberg Fancopter با وزن 1.5 کیلوگرم از این نظر که دارای دو ملخ هم محور است غیر معمول است.

ایتالیا طرح هلیکوپتر سنتی را در پهپاد Ibis از Oto Melara با وزن 14 کیلوگرم حفظ کرده است. هنگام سوار شدن به Praetor UGV (خودروی زمینی اتوماتیک) همان شرکت ، می تواند باتری خود را شارژ کند. Asio 6.5 کیلوگرمی و Spyball 2 کیلویی از Selex Galileo تقریباً منحصر به فرد هستند زیرا در فینگ رینگ از خودروهای بلند و عمودی برقی استفاده می کنند.

Tarkus لهستانی 2.0 کیلوگرمی از WB Electronics برای عملیات ویژه در مناطق شهری در حال توسعه است. در نمایشگاه Idef 2011 ، شرکت ترکیه ای Atlantis UVS کوادکوپتر Aero Seeker AES-405 خود را نشان داد. گزارش شده است که مینی بالگرد 12 کیلویی Malazgirt از Baykar-Makina در حال خدمت است.

تصویر
تصویر

در آگوست 2011 ، اینسیتو هواپیمای بدون سرنشین 1 کیلویی خود را در کنفرانس اجرای قانون هوا در نیواورلئان اعلام کرد. هزینه آن حدود 50،000 دلار است که با ماشین پلیس گشت معمولی برابر است.

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

برای اولین بار در عرصه بین المللی در کنفرانس AUVSI 2011 در واشنگتن ، هواپیمای بدون سرنشین چینی 1.5 کیلوگرمی شنژن از AEE Technology F50 رونمایی شد که مدت زمان پرواز آن 30 دقیقه و حداکثر سرعت آن 100 کیلومتر در ساعت است.

تصویر
تصویر
تصویر
تصویر

تصویر زیر نتیجه چهار سال تحقیق تحت برنامه نظارت مداوم مخفیانه دارپا (SP2S) است. شلیک پهپاد از محیط زیست با وزن 2 ، 27 کیلوگرم می تواند 40 دقیقه معلق بماند یا چندین ساعت فیلمبرداری کند

ایالات متحده آمریکا

تحت برنامه کنترل دارپا به نام Nav (Nano Air Vehicle) ، Aerovironment هواپیماهای بدون سرنشین مینیاتوری را توسعه داده است که می توانند با استفاده از فلپ بال برای بلند کردن ، پیشران و کنترل پرواز ، پرواز کرده و پرواز کنند. وزن مرغ مگس خوار واقعاً قابل توجه تنها با دوربین فیلمبرداری و فرستنده / گیرنده 19 گرم است.

آزمایشگاه ارتش ایالات متحده کنسرسیوم Mast (Micro Autonomous Systems and Technology) را برای توسعه سکوها و سیستم های هواپیمایی برای پهپادها که می توانند فرود بیایند و نظارت کنند ، سنسورها را روی زمین نصب کند و ساختمانها و غارها را برای افراد و وسایل منفجره جستجو کند.

بوئینگ Insitu اخیراً 1.1 کیلوگرم Inceptor را به نمایش گذاشت که یک هلیکوپتر سنتی با مدت زمان پرواز 20 دقیقه و حداکثر سرعت 55 کیلومتر در ساعت است.

شاید مشهورترین کوادکوپتر در قاره آمریکا ، 17 کیلوگرم Scout از آزمایشگاه های Datron / Aeryon باشد که در قسمت دریایی امپراتوری چالش 2011 در کارولینای شمالی شرکت کرده بود. در حال حاضر ، این طرح پیشرفته دارای اجزای محکم قابل تعویض و پره های مرکب کامپوزیت است و اخیراً این هواپیمای بدون سرنشین همه سرفصل خبرها را گرفته است (به عکس اول مراجعه کنید). شورشیان لیبی در مبارزه با رژیم قذافی از پیشاهنگ نیز استفاده کردند.

Tialinx متخصص در توسعه هواپیماهای بدون سرنشین چند روتور با رادارهای مینیاتوری فوق پهن باند است ، محصولات آن شامل شش روتور Phoenix40-A و هشت روتور (چهار محوره) Phoenix50-H است که هر دو کمتر از 4.5 کیلوگرم وزن دارند.

در ژوئیه 2011 ، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته آمریکایی IARPA کنفرانسی از متقاضیان برنامه جغد شاخدار بزرگ (GHO) را اعلام کرد. هدف این برنامه توسعه هواپیماهای بدون سرنشین آرام با زمان پرواز طولانی تر از سیستم های کوچکتر با بسته های باتری است.

بقیه دنیا

هواپیماهای بدون سرنشین بلند کوچک در کشورهای مختلف تولید می شوند: برزیل دارای 1.5 کیلوگرم Gyrofly Gyro 500 ، کانادا دارای سری Draganfly Innovations Draganflyer ، چین Dragonfly از China Electronic Trading ، اسرائیل 4.0 کیلوگرم Ghost 44 از IAI ، روسیه 1 ، 5 کیلوگرم شش روتور Zala Aero 421-21 و تایوان دارای 1.45 کیلوگرم شش روتور Gang Yu AI Rider است. موسسه تحقیقات فناوری وزارت دفاع ژاپن در حال کار بر روی "توپ پرواز" (روتور در یک مسکن) است.

اسرائیلی ها در ایجاد انواع پهپادهای نظامی از انواع مختلف ، از پهپادهای نظارتی گرفته تا حمله به پهپادها ، موفق ترین بوده اند. برنامه های هواپیماهای بدون سرنشین اسرائیلی از حمایت دولتی و مالی کافی برخوردار هستند. سیمون استرووسکی ، خبرنگار پرتال اینترنتی بین المللی VICE.com ، از پایگاه هوایی اسرائیل دیدن کرد ، جایی که جدیدترین پهپادهای توسعه یافته محلی در حال آزمایش هستند …

شاید مجموعه ای از درگانفلایر کانادایی که از 8000 دستگاه در سراسر جهان فروخته شده است ، مورد توجه همه طیف وسیعی از هواپیماهای بدون سرنشین "بقیه جهان" باشد. پس از چهار روتور X4 با وزن 980 گرم و شش روتور (روی سه محور) X6 با وزن 1.5 کیلوگرم ، در بالای محدوده مدل 2.7 کیلوگرم Draganflyer X8 قرار دارد که دارای ظرفیت حمل یک کیلوگرم است ، دارای یک باتری 14.8 ولت و 5200 میلی آمپر ساعت ، با استفاده از هشت موتور ، هشت روتور (در 4 محور).

پهپادی که می تواند بی سر و صدا معلق بماند و به مدت پنج ساعت به پنجره دفتر بیضی خیره شود و از دید دور هم تحت نظر باشد ، هنوز مساله آینده است. اما در نهایت ، هرکسی می تواند یک هواپیمای بدون سرنشین داشته باشد که به صورت عمودی پرواز می کند ، ارتفاع آن را با یک ارتفاع سنج ساده اندازه گیری می کند و دوربین را در مسیری چند نقطه ای که توسط GPS تعیین می شود ، حمل می کند. چنین پهپادهایی نه تنها در فروشگاه های معمولی ، بلکه در اینترنت با قیمت های کاملا مناسب ارائه می شود. فقط قوانین پرواز کشور خود را برای مدل های هواپیما بررسی کنید!

توصیه شده: