無(wú)人機空中回收發(fā)展經(jīng)過(guò)了三個(gè)時(shí)期：第一個(gè)時(shí)期是由于使用不具備滑翔能力的圓形降落傘系統，其典型應用于美國“火蜂”AQM-34N型偵察無(wú)人機上。第二個(gè)時(shí)期是在廣泛應用具有較高滑翔能力的沖壓翼傘基礎上開(kāi)始的，其典型應用是美國Vertigo公司研制的中距無(wú)人機回收項目。第三個(gè)時(shí)期是以智能吊鉤的出現為標志的。牽引傘傘繩在一個(gè)或多個(gè)智能吊鉤鉤爪張口內時(shí)，鉤爪感知到結合繩（牽引傘傘繩）后會(huì )自動(dòng)閉合，完成鉤掛工作，大大提高了回收的適用。

 

無(wú)人機的回收方式可歸納為傘降回收、空中回收、起落架滑跑著(zhù)陸、攔阻網(wǎng)回收、氣墊著(zhù)陸和垂二主著(zhù)陸回收等類(lèi)型。有些無(wú)人機采用非整機回收，這種情況通常是回收任務(wù)設備艙，飛機其他部分不回收。

 

例如，美國的D-21/GTD-21B在完成飛行任務(wù)后，其任務(wù)設備艙被彈射出機體，由C-130飛機空中回收。有些小型無(wú)人機在回收時(shí)不用回收工具而是靠機體某部分直接觸地回收笆機，采用這種簡(jiǎn)單回收方式的無(wú)人機通常是機重小于10kg，最大特征尺寸在3.5m以下。例如，英國的UMACII飛翼式無(wú)人機，完成任務(wù)后靠機腹著(zhù)陸回收。

 

 

 

這是一種較普通的回收方式。降落傘由主傘和減速傘(也稱(chēng)阻力傘)二級傘組成。當無(wú)人機完成任務(wù)后，地面站發(fā)遙控指令給無(wú)人機，使發(fā)動(dòng)機慢車(chē)，飛機減速，降高。到達合適飛行高度和速度時(shí)，開(kāi)減速傘，使飛機急劇減速，降高，此時(shí)發(fā)動(dòng)機已停車(chē);當無(wú)人機降到某飛行高度和速度時(shí)，回收控制系統發(fā)出信號，使主傘開(kāi)傘，先呈收緊充氣狀態(tài)，過(guò)了一定時(shí)間，主傘完全充氣;無(wú)人機懸掛在主傘下慢慢著(zhù)陸，機下觸地開(kāi)關(guān)接通，使主傘與無(wú)人機脫離。

 

這是對降落傘回收過(guò)程最簡(jiǎn)單的描述，省略了中間環(huán)節和過(guò)程。為盡量減少無(wú)人機回收后的損傷，特別是為保護機載任務(wù)設備，有些無(wú)人機還在機體觸地部位安裝減震裝置，充氣袋是一種常用的減震裝置。同時(shí)還要考慮到機體著(zhù)地部位要盡可能遠離任務(wù)設備艙。

 

例如，加拿大的CL-89，回收時(shí)，無(wú)人機上下翻轉180°，使機腹在上，機背在下，機背前后的著(zhù)陸氣包著(zhù)地，吸收撞擊能量，保護機腹內的任務(wù)設備。有些無(wú)人機機體著(zhù)地部分被設計成較脆弱的部件，當做飛機著(zhù)地的減震裝置。例如，英國的”不死鳥(niǎo)”在回收開(kāi)傘后翻轉180°，機腹朝上，機背向下，機背整流罩較脆弱，允許著(zhù)地時(shí)被壓扁，吸收著(zhù)地撞擊力，保護機腹的任務(wù)設備短艙。

 

 

 

用有人機在空中回收無(wú)人機的方式目前只在美國使用。采用這種回收方式，在有人機上必須有空中回收系統，在無(wú)人機上除了有阻力傘和主傘之外，還需有鉤桂傘、吊索和可旋轉的脫落機構。

 

其簡(jiǎn)單回收過(guò)程如下地面站發(fā)出遙控指令，陽(yáng)力傘開(kāi)傘，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機停車(chē)，當無(wú)人機在阻力傘作用下降到一定高度和一定速度時(shí)，回收控制系統發(fā)出開(kāi)主傘控制信號，打開(kāi)鉤掛傘和主傘，主傘先呈收緊充氣狀態(tài)，不久，就完全充氣;此時(shí)鉤掛傘高于主傘，鉤掛傘下面的吊索保證指向主傘前進(jìn)的方向，在吊索上安裝指示方向的風(fēng)向旗，使有人機便于辨認和鉤住鉤桂傘。

 

這時(shí)，有人機逆風(fēng)進(jìn)入，鉤住無(wú)人機鉤掛傘與吊索，當無(wú)人機被鉤住時(shí)，主傘自動(dòng)脫離無(wú)人機，有人機用絞盤(pán)絞起無(wú)人機，空中懸掛運走。這種回收方式不會(huì )損傷無(wú)人機。但是為回收無(wú)人機要出動(dòng)有人機，費用高;在回收時(shí)要求有人機駕駛員有較高的駕駛技術(shù);受天氣與風(fēng)情影響大，加上傘的性能無(wú)法事先估計，其回收的可靠性低。隨著(zhù)回收技術(shù)的提高，回收的可靠性將會(huì )提高。例如，美國的“火蜂”II用空中回收方式，在回收時(shí)，直升機鉤掛高于主傘24.08m的鉤掛傘。

 

 

 

這種回收方式與有人機相似，不同之處是：

 

①跑道要求不如有人機苛刻。

 

②有些無(wú)人機的起落架局部被設計成較脆弱的結構，允許著(zhù)陸時(shí)撞地損壞，吸收能量。例如英國的”大鴨”I,這是一種機重15kg，翼展2.70m、機長(cháng)2.10m的小型無(wú)人機，機身下有著(zhù)陸滑橇，機翼有翼尖滑橇，翼尖滑橇較脆弱，回收時(shí)允許折斷，以吸收撞擊力。

 

③為縮短著(zhù)陸滑跑距離，有些無(wú)人機例如以色列的”先鋒”、“猛犬”、“偵察兵”等在機尾裝尾鉤，在著(zhù)陸滑跑時(shí)，尾鉤鉤住地面攔截繩，大大縮短了著(zhù)陸滑跑距離。

 

 

 

用攔阻網(wǎng)系統回收無(wú)人機是目前世界小型無(wú)人機較普遍采用的回收方式之一。攔阻網(wǎng)系統通常由攔阻網(wǎng)、能量吸收裝置和自動(dòng)引導設備組成。能量吸收裝置與攔阻網(wǎng)相連，其作用是吸收無(wú)人機撞網(wǎng)的能量，免得無(wú)人機觸網(wǎng)后在網(wǎng)上彈跳不停，以致?lián)p傷。自動(dòng)引導設備一般是一部置于網(wǎng)后的電視攝像機，或是裝在攔阻網(wǎng)架上的紅外接收機，由它們及時(shí)向地面站報告無(wú)人機返航路線(xiàn)的偏差。

 

當無(wú)人機返航時(shí)、地面控制站要求無(wú)人機以小角度下滑，最大速度不得超過(guò)120km/h，操縱人員通過(guò)電視監視器監視無(wú)人機飛行，并根據地面電視攝像機拍攝的圖像，或紅外接收機接收到的無(wú)人機信號，確定返航路線(xiàn)的偏差，然后半自動(dòng)地控制無(wú)人機，修正飛行路線(xiàn)、使之對準地面攝像機的瞄準線(xiàn)，飛向攔阻網(wǎng)。無(wú)人機觸網(wǎng)時(shí)的過(guò)載通常不能大于6g，以免攔阻網(wǎng)遭到較大損壞。例如，以色列的“偵察兵”、美國的”蒼鷹”等都用攔阻網(wǎng)回收。

 

“天鉤”回收和攔阻網(wǎng)回收功能相似，回收時(shí)控制無(wú)人機飛向繩索，利用無(wú)人機翼尖的掛鉤鉤住繩索回收。美國的”掃描鷹”無(wú)人機便采用此種回收方式。

 

 

 

20世紀70年代出現了氣墊車(chē)、氣墊船，它們利用氣墊效應離開(kāi)地面或水面騰空行駛。無(wú)人機氣墊著(zhù)陸的工作原理是一樣的。在無(wú)人機的機腹四周裝上”橡膠裙邊。，中間有一個(gè)帶孔的氣囊，發(fā)動(dòng)機把空氣壓人氣囊，壓縮空氣從囊孔噴出，在機腹下形成高壓空氣區——氣墊，氣墊能夠支托無(wú)人機貼近地面，而不與地面發(fā)生猛烈撞擊。20世紀70年代中期，美國用澳大利亞的”金迪維克”無(wú)人機作為氣墊著(zhù)陸的研究機，進(jìn)行氣墊著(zhù)陸項目試驗研究，取得較大成績(jì)。

 

氣墊著(zhù)陸的最大優(yōu)點(diǎn)是，無(wú)人機能在未經(jīng)平整的地面、泥地、冰雪地或水上著(zhù)陸，不受地形條件限制。此外，不受無(wú)人機大小、重量限制，且回收率高，據說(shuō)可以達到1分鐘 1架次，而空中回收則是1小時(shí)1架次。

 

 

 

垂直著(zhù)陸的無(wú)人機機動(dòng)靈活、反應迅速，適于低速、低空抵近飛行，可以垂直起降和空中懸停，不需要特定的起降場(chǎng)地，可以在狹窄空間執行任務(wù)，所以受到廣泛應用。根據旋翼數量和布局的不同，垂直著(zhù)陸無(wú)人機可分為單旋翼無(wú)人機、雙旋翼無(wú)人機、四旋翼無(wú)人機、撲翼機、滾翼機和飛蝶無(wú)人機等。

 

 

1、為什么用滿(mǎn)桿地板油直線(xiàn)下降？只要是稍微謹慎點(diǎn)的人就不會(huì )這么飛吧？

 

答：我們希望在比較極端的條件下，最明顯地為大家展示出高速直線(xiàn)下降時(shí)出現的問(wèn)題。實(shí)際上只要下沉速率超出了較為安全的范圍，這些隱患便客觀(guān)存在，尤其是失速。導致飛行器不穩定的因素是速率過(guò)快和直線(xiàn)降落，我們更希望強調的是走航線(xiàn)降落的重要性。

 

2、那我在空中八字掰桿停機，降到一定高度時(shí)再掰桿啟動(dòng)電機會(huì )怎么樣呢？

 

答：團隊以前的成員自己玩的時(shí)候曾經(jīng)這么試過(guò)，結果就是提控回家。不要拿幾千上萬(wàn)的設備和生命安全開(kāi)玩笑。失速就不用說(shuō)了，螺旋槳停轉后，飛控也就無(wú)法通過(guò)轉速的調整穩定飛行器的姿態(tài)，我們可以估算一下飛行器會(huì )在空中翻滾多少度。

 

3、在我們的試驗中，我們的精靈1經(jīng)受住了考驗，環(huán)境風(fēng)速并不大，飛控對姿態(tài)穩定作出了補償，并沒(méi)有在空中側翻。隨著(zhù)無(wú)人機產(chǎn)品的更新升級，廠(chǎng)商也對最大下沉速率作出了越來(lái)越安全的限制，但是走航線(xiàn)降落依然有助于提升飛行器的穩定性和安全性。

 

4、在消耗一部分電量后，由于最大動(dòng)力沒(méi)有一開(kāi)始那么高，我們每一次的高速直線(xiàn)下降都無(wú)法改出失速狀態(tài)，飛行器次次墜地，彈起后幾乎無(wú)法控制方向，視頻中展示的僅僅是最嚴重的一次失控。

 

5、如果飛行器上掛載了云臺相機，高速下降時(shí)的抖動(dòng)是云臺很難消除的，進(jìn)而會(huì )影響拍攝畫(huà)面的質(zhì)量。墜地后也很容易對云臺和相機造成損害。

 

本文轉載自無(wú)人機科普。