Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане

Съдържание:

Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане
Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане

Видео: Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане

Видео: Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане
Видео: целия филм БГ Аудио 2018 Bg Audio Filmi екшън трилър 2024, Април
Anonim
Образ
Образ

Скаут от Datron / Aeryon Labs придоби известност, че се използва от либийски бунтовници за 24/7 наблюдение

Наполеон каза, че всеки войник носи маршалска палка в раницата си. В близко бъдеще поне един войник във всеки взвод може да носи малък самолет в раницата си, който може да излита и каца вертикално и да дава изображение зад близък хълм и дори повече, много повече

Известен с технологичния си напредък, Darpa Advanced Research and Development (ADR) прилага „масов аутсорсинг“, за да приведе скрития разузнавателен дрон до широк кръг „общности извън традиционния процес на поръчки на DOD“.

Още през май 2011 г. Darpa, работещ с Центъра за космически и военноморски системи на флота на Атлантическия океан (SSC-Atlantic), обяви конкурсна програма за безпилотен летателен апарат UAVForge. Задачата беше да се създаде „интуитивен безпилотен летателен апарат, носещ раница (безпилотен летателен апарат), който може безшумно да лети в и извън критичното пространство с цел непрекъснато наблюдение до три часа“.

ARPA е домакин на отворено събитие на UAVForge от около година. Основната идея: да се изгради практически демонстратор на мини-БЛА, подходящ за транспортиране от един човек и способен повече или по-малко автономно да изпълнява прости задачи. Ключовата характеристика е използването на модерен „краудсорсинг“, когато голяма група хора, които са изразили желание да участват в проекта, са пряко ангажирани в оценката на идеите и оформянето на посоките на развитие чрез Интернет.

През лятото на 2012 г. последният тест включваше полет по маршрут до дадена зона извън видимостта на оператора, заснемане (с излъчване) от дадена точка и връщане обратно. По -подробно описание е на разположение на уебсайта. Резултатът е следният: никой от участващите отбори не успя да изпълни изискванията на финалния тест, никой не спечели основната награда, въпреки че всички водещи отбори направиха няколко опита.

Колко винта (ротори)?

Един ротор (или два коаксиални ротора) има недостатъка, че регулирането на височината (и следователно скоростта напред) изисква циклична промяна в стъпката или отклонение на въздушния поток надолу. Обратно, четири роторната подредба е лесна за управление чрез промяна на мощността, подавана към двигателите; предните и задните витла се завъртат, за да контролират височината, а лявото и дясното витло за управление на ролката.

Контролът на преобръщане (отклонение от посоката на движение) за четирите витла е малко по -сложен. Ако, например, две витла се въртят по часовниковата стрелка и две въртящи се въртящи се въртящи се обратно на часовниковата стрелка, тогава моментът на разклащане може да се създаде чрез прилагане на повече мощност към двойката стъпки и по -малко мощност към наклонената двойка или обратно. За да се постигне надлъжна стабилност, може да се добави опашка.

Образ
Образ
Образ
Образ

Дронът Dragonfly за градски условия, произведен от френската компания Sagem, е базиран на Novadem NX110m; беше показан за първи път на Eurosatory 2010. За разлика от повечето квадрокоптери, той има сензори вътре в тялото

Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане
Развитие в областта на малките дронове с вертикално излитане
Образ
Образ

AR100-B от немския Airrobot има максимално излетно тегло 900 грама и диаметър 102 см. Продължителността на полета е повече от 25 минути, устройството може да работи при скорост на вятъра до 25 км / ч

Образ
Образ

2 -килограмовият таркус от WB Electronics е проектиран да поддържа специални части в градски операции, включително използването му в сгради. Разработката е финансирана от полското министерство на отбраната

През първите дни на пилотирани вертикални излитащи и кацащи кораби (50-60-те години) имаше твърдения, че повдигането може да бъде значително увеличено чрез използване на „звънчеви“фланци около въздухозаборниците, изтегленият въздушен поток създава всмукване върху тях извити повърхности. Мащабните полеви тестове обаче показват по-малко увеличение на повдигането в сравнение с лабораторните тестове.

Повдигането на витлата обаче се увеличава от околните обтекатели, което също може да намали шума и да осигури защита на витлата (и че те ще се ударят) в случай на удар. Те могат да защитят авиониката и авиониката от атмосферните влияния. От друга страна, обтекателите добавят насипно състояние, влошават преносимостта и затрудняват достъпа до авиониката.

Квадрокоптерът (превозно средство с четири ротора с вертикално излитане) е неутрален или нестабилен по време на наклон и търкаляне, поради което се изисква инерционна измервателна единица с акселерометри и жироскопи за измерване на праволинейно и ъглово движение и осигуряване на посоки и посоки във въздуха. Сателитните сигнали (обикновено GPS) осигуряват по -точна навигация за дълъг период от време.

Другото авиационно оборудване обикновено включва висотомер и комуникационен канал за приемане на команди за навигация и насочване и предаване на изображения.

Квадрокоптерите доминират в категорията малки вертикални излитащи и кацащи дронове. Въпреки това, тъй като производителите на квадрокоптери се сблъскват с необходимостта от повече полезни товари, изглежда неизбежно, че те ще имат по-голяма вероятност да подобрят дизайна, като преминат към конструкции с шест ротора, вместо да разработват по-големи квадрокоптери.

Конфигурацията с осем ротора и осем двигателя (с 4 или 8 оси на въртене) прави концепцията още една стъпка напред и предлага полезна степен на излишък. Пълномащабният пилотиран екземпляр през 1965 г. е Dassault Mirage IIIV с осем лифтови двигателя - единственият боен самолет с вертикално излитане, който успя да преживее повреда на двигателя, докато витае.

Образ
Образ

Въпреки че е проектиран за граждански цели, Parrot AR Drone може да намери военни приложения в обучението на оператори на дронове. Снимката показва устройството без защитен капак за външна употреба.

Образ
Образ
Образ
Образ

Дронът за вертикално излитане и кацане Asio от Selex Galileo, със собствено тегло 6,5 кг, в пръстеновиден обтекател, оборудван със система за контрол на земята и тежащ по-малко от 20 кг с раницата си. Стабилизираният сензорен модул може да се монтира отгоре или под ротора

Европа

Тъй като Америка и Израел са формирали един вид дуопол на пазара за големи БЛА, Европа има основателни причини да разработи малки модели за отделния войник.

През 2005 г. Европейската агенция за отбрана стартира програма от 4 милиона евро Mavdem (демонстрация на миниатюрни въздушни превозни средства), която има за цел да осигури база за дрон с раница с размах на крилата по -малък от 50 см, продължителност на полета 30 минути и крейсерска скорост от 20 м / сек. …

Бяха разгледани голям брой възможни конфигурации и през 2007 г. беше възложена поръчка за квадрокоптер, предложен от мултинационален консорциум, включително френската Onera (с Alcore Technologies като подизпълнител), италианската Oto Melara, испанската Sener и норвежката Tellmie. Бяха построени три превозни средства, които преминаха предварителни полетни тестове в Испания през първата половина на 2008 г., последвани от последни тестове в Норвегия няколко месеца по -късно.

Интересното е, че вторият претендент за Mavdem беше конвенционална конфигурация на хеликоптер с фюзелаж с ниско съпротивление и сензорен блок между два коаксиални витла.

Проведени са няколко състезания по микродрон, насочени към водещите световни академични центрове. Един от тези центрове за върхови постижения е френският национален център за гражданска авиация Enac (Ecole Nationale de l'Aviation Civile), който има изключителни резултати в този вид състезания. Сред постиженията на Enac Center: спечелването на конкурса за европейски микродрон Emav (Европейска микро въздушна летателна машина) в Брауншвайг през 2004 г., френското предизвикателство DGA (Delegation Generale pour l'Armement) през 2009 г. и Imav (Международно микро въздушно превозно средство) състезание в Брауншвайг през 2010 година.

Един от ключовете за успеха на Enac е електронната система за управление на полета на Paparazzi. Системата е приложена към различни дронове с неподвижни крила или самолети с въртящи се крила, включително „Spy’Arrow“на Thales. За Imav 2010 системата Enac беше използвана в квадрокоптер Blender с 32 см размах на крилата и 330 грама тегло.

На Eurosatory 2010 Sagem представи нов градски боен квадрокоптер, наречен Dragonfly, базиран на NovademNX110m.

На Eurosatory 2014 Thales представи новия си БПЛА VTOL, наречен Infotron IT180.

Базираната в Париж компания Parrot, най-известна със своя AR Drone, донесе квадрокоптери на масите. На цена от около 500 долара, AR Drone се управлява безжично чрез Wi-Fi от преносими устройства на Apple iPhone или iPod Touch и предава видео от камерите си към дисплеи.

Parrot AR Drone тежи 400 грама със своя (за вътрешна употреба) защитен корпус, който образува квадрат със страна 52 см. Той работи на операционна система, базирана на Linux, има 486 MHz процесор, вграден контрол, ултразвуков алтиметър, триосен акселерометър, двуосен хороскоп / ролка и шестосов хороскоп. Захранва се от три литиево -полимерни батерии от 11, 1 волт и 1000 mAh. Четири 15-ватови двигателя ускоряват витлата до 3500 оборота в минута. Продължителността на полета е 15 минути, максималната скорост е 18 км / ч, докато БЛА не може да лети със силно движение на въздуха (вятър).

Образ
Образ
Образ
Образ

Презареждането на батериите без човешка намеса може да улесни колоезденето от двете страни. БПЛА Ibis от Ото Мелара се зарежда от наземен робот Praetor от същата компания

Образ
Образ

През август 2013 г. Israel Aerospace Industries показа своя 4 -килограмов призрачен минидрон с тандемни витла. Външно подобен на миниатюрния Chinook, Ghost има продължителност на полета 30 минути и максимална скорост от 65 км / ч.

Образ
Образ

Едно от най -вълнуващите разработки на безпилотни летателни апарати е нанодронът Колибри на Aerovironment, финансиран от Darpa; тежи само 19 грама с видеокамера

Един от лидерите в Германия в тази област е възходящите технологии (Asctec). Дрон от Asctec беше използван като платформа от Enac в 2009 DGA Challenge, дронове Asctec Pelican се използват в програмата на армията на САЩ, а Asctec Hummingbird се използва в ETH (Федерална техническа академия) в Цюрих. Asctec приписва успеха си на стабилността, осигурена от високата честота на опресняване (1000 Hz) на своята инерционна измервателна единица и на оптимизираните за приложението електронни компоненти, разработени от самия Asctec.

В горната част на гамата на квадрокоптерите на Asctec е 5195 евро пеликан, с размери 50 х 50 см, тегло 750 грама, с литиево -полимерна батерия от 11, 1 волт и 6000 mAh, която осигурява време за полет от 15 до 25 минути. Специализиран във фотографията, GPS-контролираният Asctec Falcon 8, на стойност 10 499 евро, има осем ротора, разположени във V-образна форма около камерата, което й позволява да лети в обратна посока, като променя ъгъла на наклона, без да се обръща. Falcon 8 може да работи при ветрове до 10 m / s.

Други немски модели включват 900-грамовия сензокоптер на Diehl BGT Defense и AR100-Band на Airrobot и серията Microdrone md4, най-тежкият от които тежи 5,55 кг, md4-1000. Rheinmetall Kolibri 60 с тегло 1,6 кг е проектиран специално за потенциалния военен пазар. EMT Penzberg Fancopter с тегло 1,5 кг е необичаен с това, че има два коаксиални витла.

Италия е запазила традиционната схема на хеликоптер в БЛА Ibis от Ото Мелара с тегло 14 кг. Той може да зарежда батерията си, когато се качва на Praetor UGV (автоматично сухопътно превозно средство) на същата компания. 6.5-килограмовият Asio и 2-килограмовият Spyball от Selex Galileo са практически уникални с това, че са електрически задвижвани превозни средства с вертикално излитане в пръстеновиден обтекател.

Полският 2.0 кг Таркус от WB Electronics се разработва за специални операции в градски райони. На изложението Idef 2011 турската компания Atlantis UVS показа своя квадрокоптер Aero Seeker AES-405. Съобщава се, че 12-килограмовият мини-хеликоптер Malazgirt от Baykar-Makina вече е в експлоатация.

Образ
Образ

През август 2011 г. Insitu обяви своя 1, 1 кг безпилотен самолет Inceptor на Конференцията за правоприлагане на въздуха в Ню Орлиънс. Струва около 50 000 долара, което е същото като обикновена патрулна полицейска кола.

Образ
Образ
Образ
Образ

За първи път на международната арена на конференцията AUVSI 2011 във Вашингтон дебютира китайският 1,5-килограмов дрон Shenzhen от AEE Technology F50, който има продължителност на полета 30 минути и максимална скорост 100 км / ч.

Образ
Образ
Образ
Образ

На снимката тук е резултат от четиригодишни изследвания по програмата Darpa's Stealthy Continuous Surveillance (SP2S). БПЛА Shrike от Aerovironment с тегло 2,27 кг може да се движи в продължение на 40 минути или да снима няколко часа видео

САЩ

В рамките на програмата за управление Darpa, наречена Nav (Nano Air Vehicle), Aerovironment е разработила миниатюрни дронове, които могат да се движат и летят с помощта на крила за повдигане, задвижване и управление на полета. Наистина забележителният колибри с аерооколна среда тежи само 19 грама с видеокамера и предавател / приемник.

Лабораторията на американската армия ръководи консорциума Mast (Micro Autonomous Systems and Technology) за разработване на платформи и авионика за безпилотни летателни апарати, които могат да кацат и наблюдават, да инсталират сензори на земята и да търсят сгради и пещери за хора и взривни устройства.

Институтът на Boeing наскоро показа 1.1 кг Inceptor, който е традиционен хеликоптер с продължителност на полета 20 минути и максимална скорост от 55 км / ч.

Може би най -известният квадрокоптер в Америка е скаутът от 17 кг от Datron / Aeryon Labs, който се състезава в морската част на Empire Challenge 2011 в Северна Каролина. Понастоящем този усъвършенстван дизайн разполага с лесно взаимозаменяеми захващащи се компоненти и композитни перки на витлото, а наскоро този дрон направи всички заглавия (вижте първата снимка). Скаут беше използван и от либийските бунтовници в борбата им срещу режима на Кадафи.

Tialinx е специализирана в разработването на многороторни дронове с ултра широколентови миниатюрни радари, неговите продукти включват шестроторния Phoenix40-A и осем роторния (четири оси) Phoenix50-H, и двата с тегло под 4,5 кг.

През юли 2011 г. Американската агенция за разширени изследователски проекти IARPA обяви конференция на кандидатите за програмата „Голяма рогата сова“(GHO). Целта на тази програма е да се разработят тихи дронове с по -дълго време на полет от по -малки системи с батерии.

Останалата част от света

Малки вертикални излитащи дронове са разработени в голямо разнообразие от страни: Бразилия има 1,5 кг Gyrofly Gyro 500, Канада има серия Draganfly Innovations Draganflyer, Китай има Dragonfly от Китай Electronic Trading, Израел 4,0 кг Ghost 44 от IAI, Русия 1, 5-килограмова Zala Aero 421-21 с шест ротора и Тайван има 1.45 кг шест-роторен Gang Yu AI Rider. Институтът за технологични изследвания на японското министерство на отбраната работи върху „летяща топка“(ротори в корпус).

Израелците са били най -успешни в създаването на военни безпилотни летателни апарати от различни типове, от безпилотни самолети за наблюдение до атакуващи дронове. Израелските атакуващи дронове имат достатъчна държавна и финансова подкрепа. Саймън Островски, репортер на международния интернет портал VICE.com, посети израелска авиобаза, където се тестват най -новите локално разработени БЛА …

Може би достоен за внимание от цялата гама дронове на „останалия свят“е канадската серия Draganflyer, от които 8000 бройки са продадени по целия свят. След четирироторния X4 с тегло 980 грама и шестроторния (на три оси) X6 с тегло 1,5 кг, в горната част на моделната гама е 2,7 кг Draganflyer X8, който има товароносимост от един килограм, той има батерия от 14,8 волта и 5200 mAh, задвижвана от осем двигателя, осем ротора (по 4 оси).

Дрон, който може тихо да витае и да се взира през прозореца на Овалния кабинет за един час и който се наблюдава извън полезрението, все още е въпрос на бъдещето. Но в крайна сметка всеки може да има дрон, който излита вертикално, следи височината му с обикновен барометричен висотомер и носи камерата по многоточков маршрут, определен от GPS. Такива безпилотни летателни апарати се предлагат не само в обикновените магазини, но вече в интернет на доста разумни цени. Просто проверете правилата за полети на вашата страна за модели самолети!

Препоръчано: