首页 理论教育无人机起飞方式分析:滑跑起飞、弹射起飞与火箭发射的比较和应用

无人机起飞方式分析:滑跑起飞、弹射起飞与火箭发射的比较和应用

【摘要】:对于无人机来说,起飞方式决定了飞行器的使用环境。对于固定翼无人机,基本上首飞都是滑跑起飞的,甚至还要专门做滑跑试验。弹射器使无人机的起飞过程不会受到场地限制,一般使用橡筋和压缩空气作为弹射能量的传输介质。总之弹射起飞目前还不是一种能够大规模使用的成熟技术。火箭发射无人机火箭发射起飞火箭发射无人机很早就登上历史舞台,发射便捷,即使发射较大的飞行器也无须庞大的台架。

千里之行,始于地面。对于无人机来说,起飞方式决定了飞行器的使用环境。当然,多旋翼无人机和直升机不存在这个问题,只要全球卫星定位系统工作正常就能够完成起飞,下面讨论的内容全部针对固定翼无人机。

滑跑起飞

无人机滑跑起飞

滑跑起飞是最古老的起飞方式,无人机通过滑跑积累必要的起飞速度,然后离地执行任务。滑跑起飞最大的好处就是在离地之前,有故障可以随时停下来,避免损失。对于固定翼无人机,基本上首飞都是滑跑起飞的,甚至还要专门做滑跑试验。滑跑起飞的最大缺陷就是对场地要求比较高,场地不平很难积累速度,跑道不够长也难以起飞。为了适应野外起降的需要,人们研究出了许多其他类型的起飞方式。

弹射起飞

弹射起飞

弹射起飞是使用弹射器替代跑道,给无人机赋予初速度。弹射器使无人机的起飞过程不会受到场地限制,一般使用橡筋和压缩空气作为弹射能量的传输介质。很多弹射器还有折叠设计,便于运输。但是弹射起飞比较危险,容易发生事故,飞机如果有故障也没有时间反应和处理,飞机在弹射的时候需要承受5~6G的过载,对机载设备也是一种考验。

橡筋弹射器虽然成本低廉,便于运输携带,但是也有很多缺陷。橡筋是有寿命限制的,不能在低温下使用,如果因为使用条件不当造成橡筋断裂,会出现人身伤害。另外,目前的橡筋拉力有限,所以限制了橡筋弹射器的发射能力,一般的民品弹射器发射30千克飞行器就是极限了,重量更大的无人机需要更加庞大的弹射器,使用过程也更加危险。

所以橡筋弹射器并不像看起来那么简单易用。相比之下,压缩气体弹射器就不存在这些缺陷,但是现在国内的技术水平,弹射器所需的活塞的密闭、压缩气体释放的控制、气瓶的重量和体积等技术问题依然有待解决。总之弹射起飞目前还不是一种能够大规模使用的成熟技术。

火箭发射

无人机火箭发射起飞

火箭发射无人机很早就登上历史舞台,发射便捷,即使发射较大的飞行器也无须庞大的台架。火箭发射还可以适应各种环境,比如低温环境和海洋舰船等,也能够军用。但是火箭发射器的使用非常危险,需要专业的操作规程防止发生意外。存储和运输都有一定的危险性,研发和使用单位必须持有火攻品资质,所以这并不是民用无人机的理想选择。