中国无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。若按用途来分,无人机主要可以分为军事用途,如查打一体无人机、侦查无人机、攻击无人机和货运无人机。在民用领域,又可分为生产型无人机和消费型无人机。
名称中国无人机
实质无人驾驶飞机
意义代替人可以执行最危险的任务
第一架无人机长空一号
代表机型WJ-600、翼龙
信息简介无人机以其体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长和便于隐蔽等特点,尤其是其无人驾驶的特性,特别适合执行危险性大的任务,在现代战争中正发挥着越来越大的作用。
长空一号诞生历史长空一号为摆脱依赖国外进口靶机的窘迫局面,1965年3月,我国启动“长空一号”靶机的自主研制工作。但由于人才匮乏、技术条件落后,研制工作举步维艰、进展迟缓。逆境中的赵煦,系统、扎实学习了大量与飞机有关的专业知识,并把所学的知识融会贯通,为后来“长空一号”研制工作打下了坚实基础。
起步之初,除了有限的几本无人机操作规程外,没有其他任何参考资料。研制团队根据某型涡喷发动机安装点应力集中的特点,自行设计了一种发动机与飞机壳体连接的固定箱,把涡喷发动机牢固地连接在机壳上,彻底解决了无人机动力问题。
作为总体方案的设计者,赵煦对空气动力特性、结构强度、飞行性能、飞行航迹等进行了全面计算论证,他带领团队利用计算尺、算盘、手摇计算机等简陋设备,将协助飞机滑跑的起飞车研制成功,改变了国际上用有人机高空投放靶机的历史。
1966年12月6日,“长空一号”首飞成功,奠定了我国无人机发展的坚实基础。[1]
结构特点长空一号采用典型高亚音速布局,机身细长流线,机翼平直,展弦比大。水平尾翼呈矩形,安装在垂直尾翼中部。机身前、后段为铝合金半硬壳式结构。发动机及其进气道装在机身下部的吊舱内。
长空一号改用一台改进的WP-6涡喷发动机,尾喷口改装成固定式,可通过改变发动机转速来调节推力,海平面额定静推力21.1千牛,最大静推力24.5千牛。由于WP-6发动机推力比原来的发动机大7倍,而长空一号外型不变,使得起飞过程中不可避免地产生了过早升力矩,致使靶机起飞试验一直有问题。后来采取了与一般飞机起飞时减小低头力矩、增强升力相反的方法,在长空一号起飞时加大其低头力矩解决了这一问题。
长空一号采用一架可回收的发射车进行助推起飞。飞机固定在发射车的三条短滑轨上,发动机舱底部有一推力销,用于固定。起飞时飞机发动机启动,带动发射车开始滑跑。当滑跑速度达到275千米/时,飞机已经得到足够的升力可以升空。
长空一号作为靶机使用时,能往返进入射击区域2-3次,以便进行多次训练。因长空一号本身体积很小,为在视觉模拟体积较大的敌机,机上一般装有曳光管或拉烟管。机上还装有红外增强翼尖吊舱、被动式雷达回波角反射器,机尾带红外曳光弹为4枚“海鹰”1号曳光弹,增强红外和雷达特征。靶机如未被击落,可遥控其着陆回收。[2]
“长虹”简介长虹-1由北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究研制,是高空多用途无人驾驶飞机。该机在军内称无侦-5,英文DR-5。长虹-1可用于军事侦察、高空摄影、靶机或地质勘测、大气采样等科学研究。该机于69年开始研制,72年11月28日首飞,1980年定型正式装备部队。
根据北京市科技志的纪录,北航在对被击落的无人驾驶高空侦察机141A进行了复制研究,在此基础上试制的“长虹”号无人驾驶高空侦察机于1978年5月完成了定型试飞。“长虹”号成为中国第一架高空无人驾驶侦察机。
研制1969年北京航空航天大学在此基础上修整、改装、试制,历时10个月,设计定型。但此时离真正成功还远。长虹-1本身的研制可参照击落的“火蜂”,但无人机的地面监测控制系统的仿制则完全得靠自己。60年代起,以毛士艺为核心的科研部门进行了地面站研制工作。经过艰苦努力,该部门终于建成了配套的无人机地面控制站。
1970年无人机在东北的靶山试飞,依靠地面站指挥其运行,试飞取得了成功。后该系统进一步进行了无人机地面雷达远程数字距离跟踪系统的改装改进,1978年在大航程试飞中通过了“航空委”的鉴定。这时长虹-1才接近成功。该远程跟踪系统具有400千米自动跟踪的能力,因此400千米也是长虹-1的最大实用半径。1979年又再进行了机载四坐标卡尔曼滤波跟踪系统的改进工作。1980年12月25日,无侦-5/长虹-1真正宣告研制成功。
结构长虹-1采用大展弦比后掠中单翼,主要机体结构为铝合金。机翼上各有一片翼刀,有副翼。长虹-1飞机由大型飞机(母机)携带起飞,在空中投放,自动爬升到工作高度,随后按预编程序控制高度、航速、飞行时间和航程。完成任务后长虹-1自动返航,飞到回收区上空,飞机可在程控或遥控状态下进行伞降回收。在自动导航系统的控制下,长虹-1可在直飞1000千米时,保证飞行横向偏差不超过2.5%。全程可通过配套的地面无线电控制站与机上测控标雷达组成的遥测、遥控、纹标三合一的无线电控制系统进行控制。回收后经过一定维护,可重复实用多次。[3]
长虹-1机身部分由前到后为雷达舱、照相舱、油箱、发动机短舱、航空电子舱和伞舱。脊背有背鳍,内装电缆、回收伞等。主要机载设备包括光学照相机和电视前视红外摄像机。在执行可见光照相侦察任务时,照相机镜头能绕其纵轴倾斜旋转或垂直向下,从五个照相窗口进行拍摄。
动力采用1台涡喷-11(涡喷-11)小型涡喷发动机,海平面最大静推力8.33千牛。1977年,北航与航空材料所等共同研制了该型发动机,并试车成功,满足了无人驾驶侦察机的需要。涡喷-11是一台增压比为5.5的涡轮喷气发动机,高空性能好,成本低。该发动机由单级跨音轴流压气机、单级离心压气机、离心甩洞的环行燃烧室和单级轴流涡轮组成。
监测海域简介国家海洋局透露,我国海域无人机遥感监测试点工作已经步入收尾阶段。下一步,该局计划在全国11个沿海省(区、市)各建设一个无人机基地,每个基地至少配备一架无人机,负责监测省内管辖的海域,届时我国沿海各地海域将实施无人机遥感监测。
背景随着沿海开发力度不断加大、沿海地区用海需求日益增多,许多重点海域和重点项目需要进行多频次、高精度监视监测。目前我国海域动态监视监测的主要手段是卫星遥感、航空遥感、现场监视监测和远程视频监控。这几种监测手段在应用中存在一些不足。如:卫星遥感监测受制于天气和拍摄周期等因素,在一些区域长年也无法获取一次质量较高的影像;航空遥感监测具有较大的局限性和延时性;地面监视监测存在野外工作量大、人力成本高等问题;远程视频监控则存在拍摄范围较小、视频精度不高等问题。
前景与传统的海洋测绘方法比较来看,无人机有着许多传统技术无法比拟的独特优势,正因如此,无人机在实际的海洋测绘等工作中得到了大范围应用,无人机能够搭载高分辨率光电设备 从而快速获取各像,同时也能够安置在相应的视频采集设备,对视频进行实时采集,将应急性强且有着高分辨率的优势在实际操作中充分发挥出来。[4]综合无人机技术的特点和实际应用效果,该技术将在我国海洋调查中有着相当大的应用前景。
无人机的优势无人机与有人飞机、卫星等飞行器相比较,有着不可代替的优势:
1. 快速的机动响应能力。无人机的应用机动灵活,能够通过地面运输快速到达指定目标区域。拆分运输、现场组装、快速发射,且发射方式多样,对环境要求低。
2. 操作简单、目的明确。无人机技术的不断成熟,其操作也越来越智能化和自动化,自主控制飞行,可以通过事先设置飞行路线,并在飞行中进行校对和调整以达到对目标的精确测量。无人机通过配备故障自动诊断及显示功能,如果发生故障,飞机会自动返航到起点上空等待排出故障。
3. 使用成本低、危险性较小。无人机体形小,耗费低,对操作员的培养周期相对较短;系统的保养和维修简便,不用租赁起飞和停放场地;同时,无人机可以飞行到危险地域进行调查活动。
4. 高分辨率影像数据获取能力。高分辨率影像数据获取能力是无人机遥感的最大特点。无人机搭载的高精度光电成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力,获取图像的空间分辨率达到厘米级。
无人机的历史和发展中国无人机对于无人机的诞生, 有许多的说法,但最流行的说法是说在1917年,第一次世界大战刚刚爆发,英国的空军为了对抗德国,利用了当时还不算成熟的无线电技术,成功地引导一架小型的无人飞机进入德国的内区,进行精准的轰炸。同年十一月,美国也成功试飞了一架无人机,这是世界上一次成功的实践,有着很大的意义。总体来说,在那个年代,无人机的诞生主要是源于军事需要,当做攻击敌人阵地的靶机使用。在中国无人机的诞生较晚,第一架无人机诞生在上个世纪60 年代,在1966 年才成功完成试飞。
第三次工业革命的爆发彻底改变了无人机的面貌,航空业和电子科学技术的发展,使无人机的技术和性能得到了质的提升,开始以科技进步和战争准备作为两条路径进行发展。在军用无人机不断改善的同时,无人机也开始进入民用市场,但所占的比重还是比较偏低的。但在2010 年之后,随着科学技术的快速发展,民用领域的无人机所占的比重开始快速增长,占据市场份额已经超过20%。无人机在民用领域多个方面都有着很大的应用,主要运用于新闻媒体、执法部门、救援队、衣业领域等一些需要无人机搜集信息的机构,实现新闻报导、紧急任务、科研和娱乐等一些活动。目前无人机的种类超过210 种,具主要运用在农业、娱乐、国防、建筑等相关领域。
随着无人机市场的迅速发展,其市场竞争变得非常激烈。在过去的几年里,全球有3000 多家公司企业涉及到无人机领域。其中,中国和美国的企业占有很大一的一部分,中国的DIJ无人机生产在全球都有影响力,几乎全球70 % 的无人机都源于这个公司,具价值可达到100亿美元。近年来无人机正在向着更智能、更方便、更有效的方向发展。[5]
重要性近年来,虽然无人机的重要性日益引起全球各国的高度重视,各国均投入力量开展无人空中作战研究,但大规模使用无人机投入作战在全球尚无先例。2020年纳卡冲突期间,在地面进攻受阻的情况下,阿塞珲疆和亚美尼亚军队依托无人机对双方有生力量进行精确打击,使这场冲突成为第一次大规模使用无人机的战争团,给全球各国上了一场如何应对高科技条件下现代战争的警示课。
无人机在现代战争中大显身手,主要原因在于传统的防空雷达无法识别小型无人机。而用来打击大型空中飞行物的地空导弹,在面对低空小型涑小目标的攻击时豪无还手之力。未来空中作战的发展趋势是无人机蜂群、无人僚机、货运无人机、微小型无人机和临近空间太阳能无人机等。
“ 十四五" 规划《建议》明确指出,加快军事理论研究现代化 与时俱进创新战争和战略指导健全新时代军事战略体系,发展先进作战理论。加快武器装备现代化,聚力国防科技自主创新、原始创新,加速战略性前沿性、颠覆性技术发展,加速武器装备升级换代和智能化武器装备发展。
加强无人机技术研发及配套产业发展,不仅是维护国家国防安全的重要手段,也是实现产业链供应链现代化的重要方向。[6]
参考资料本文发布于:2023-06-01 18:30:51,感谢您对本站的认可!
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