中国新型伞降无人直升机技术独特全球领先

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<article><section data-type="rtext"><img src="//himg2.huanqiucdn.cn/attachment2010/2015/0710/20150710081529800.jpg?imageView2/2/w/1260" data-alt="曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机"/>近日，首届中国军民融合技术装备博览会在京召开，来自中国兵器、中科曙光、清华大学、北京理工大学、北京联合大学、军事交通学院、大唐电信、长源动力、飞讯数码、数码视讯、深圳邦彦、苏州科达、博睿科技、中兴通讯、淳中视讯、华如科技、中视迪威、迈普通信、利亚德、恒宇佳业、安龙集团深圳展团等近200家单位的高新技术成果参展，其中，青岛宏百川金属精密制品有限公司展出的曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机是一件有看点的装备，这款无人机看起来并不起眼，但技术含量算国内无人机领域的“大块头”，申请了15项专利，其中有2项发明专利。曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机并不是第一次展出，14年珠海航展时就出现在人们的视野里，该机刚一亮相，便引起同行业的啧啧赞声，吸引了国内外参展商的眼球，有消息指出，该无人机2012年由航天科技集团在国防科工局立项，这款无人机以荷载重量大、抗风能力强、续航时间长、高海拔地区飞行不受影响、配备应急故障安全伞降系统等多项优越性能，可以进行360度高空翻转，可携带像素高达2亿的摄像头进行航拍，更重要的是一旦遇到突发事件可以实现无人机“伞降”， 该机使用独特设计的“降落伞应急故障安全系统”，遇到突发事件时可有效实现 无人机伞降，填补了国内乃至国际旋翼无人直升机的空白。飞行高度可达7000米曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机通体白色，在无人机头部，3个摄像头“上二下一”分布，是无人直升机最为重要的部分，用于高空侦察摄录。据了解， 这款无人机机身高0.99米，总长2.62米，总宽0.296米，主旋翼直径3米，尾旋翼直径0.6米，起落架长0.9米，飞行高度可达7000米，空机重量38千克，最大起飞重量80千克， 续航时间可达1.5小时。“它配备两台9kw喷气涡轮轴发动机，采用航空煤油，可满足高海拔情况下的工作任务。目前无人直升机能飞到海拔5000米以上执飞的，全球仅有两家企 业型号的飞机可以做到，一款是瑞士的，售价350万美元，另一款就是我们的曙光5系带伞降功能无人直升机，售价300万元人民币。”自带降落伞填补空白曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机的最大亮点就是降落伞应急故障安全系统(PEFSS)，无人直升机在执行飞行任务时，难免会遇到突发情况，一旦无人直升机失控从高空坠落，无论是无人直升机、搭载设备还是对地面人员、设施都会造成极大损伤，然而无人直升机如何实现伞降一直是困扰无人直升机领域的一个难题。目前，世界上只有两家公司完成伞降技术的研制并试验成功。其中，瑞士一家公司研发了常规开伞；而另一家就是落户即墨店集的企业青岛宏百川金属精密制品有限公司研制的曙光5-A-01伞降无人直升机。
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 曙光5-A-01伞降无人直升机，颠覆了以往无人直升机的设计理念，独特设计了“降落伞应急故障安全系统(PEFSS)”，创造性的植入无人直升机旋翼刹车系统以及使用火工品发射降落伞方式，在遇到突发事故时可以有效实现无人直升机伞降，避免了开伞以后直升机失去平衡旋翼乱转而缠绕伞绳。此产品诞生前，无人旋翼直升机若在高空发生故障，其结果一般是粉身碎骨，即便有些型号的无人机有备用的降落伞，但在打开的过程中，降落伞常常会被旋翼缠绕，最终导致不能软着陆。而 该款无人旋翼直升机具备独自设计的“降落伞应急故障安全系统”，尤其是在城市人口密集地区执行飞行任务时，这一技术既能确保无人机的执飞效果，又可避免无人机失控后对人群或建筑物的伤害，PEFSS技术不仅解决了行业难题，也填补了国内外空白。无人直升机的工字梁式机身结构现有技术中的无人直升机的机身结构大多是以航模的机身结构改进而成的，沿袭了侧板受力的设计方法，这种机身结构空间狭窄，强度低，不能给机载设备良好的保护，装配麻烦且维护保养困难，当无人直升机内部需要维修时，这种结构设计也给拆装造成了极大难度。曙光5-A-01伞降无人直升机，创造性的将建筑领域的工字梁技术引用到无人机领域，加以改造设计，使机身结构以工字梁做为结构主体，并由加强梁加固，强度高，而且结构简单，组件少，有利于快速拆装维修，各个梁结构采用H形状，又进一步增加了机身结构的侧向刚度和抗弯能力，还减小了机身结构的体积和重量，从而减轻了无人机的重量，提高了无人机的留空时间和工作效率。动态重心平衡系统传统的无人直升机在重心位置上皆采用平衡设计，使无人直升机的重心位于旋翼的主轴轴线上，无人直升机旋翼的主轴前后两侧的重力保持平衡，利于无人直升机的飞行及操作，而为了避免发动机排出的尾气影响无人直升机整体的平衡，排气管一般设计在机身左右两侧，让尾气向左右两侧水平排出。曙光5-A-01伞降无人直升机为了将降落伞的保护作用发挥到最大，独到设计无人直升机的尾气平衡系统，将无人机排放的尾气有效转化为升力，通过调节无人机重心位置，确保无人机伞降时机头上仰，保护搭载设备。强制风冷系统无人直升机工作过程中，发动机高速旋转，产生大量热量，若不及时散热，各个部位极有可能发生故障。曙光5-A-01伞降无人直升机设计强制风冷系统，无人直升机的强制风冷系统利用设置在机壳上部的舱口将旋翼高速旋转压缩的下旋气流强制压缩到机壳内，直接将热量带走，散热效率高，使位于机壳内的喷气涡轮轴发动机迅速降温，达到散热目的。旋翼刹车装置无人驾驶直升机在空中作业时，发动机带动旋翼的旋转速度极快，旋翼的横扫面积较大，机身及旋翼在运动过程中惯性较大。当旋翼失控时，如不能及时对其制动，首先影响开伞，容易缠绕降落伞绳，另外其强大的破坏力将可能对地面人群或设施造成极大危害。曙光5-A-01伞降无人直升机采用了制动部件和传动部件对称设置的结构对主轴齿轮进行制动减速，减少了现有技术中主轴齿轮制动减速时承受的扭力和应力相对集中导致的主轴齿轮磨损，同时增加了旋翼减速传动时的稳定性。制动减速反应快，刹车速度可以根据刹车片的松紧进行控制，制动效率较高。独立的尾桨动力系统传统的无人驾驶直升机的旋翼和尾桨由同一动力源提供动力，处于无人机动力及传动的同一系统之中。无人驾驶直升机在空中进行作业时，无人机的旋翼一旦失控，地面操纵人员就无法再调整旋翼、刹车保持机身平衡，处于旋翼失控状态下的无人驾驶直升机飞行方向混乱，地面操纵人员无法捕捉其飞行轨迹，运动中的旋翼强大的破坏力会给地面造成极大的不可预知危险，造成极大伤害，因此我们要对旋翼进行刹车。曙光5-A-01伞降无人直升机采用独立的尾桨动力系统，实现主旋翼与尾桨不受同一动力源控制，无人机在飞行过程中主旋翼一旦失控，可以进行旋翼刹车，尾桨不受发动机、旋翼连带控制，可以有效调节飞行姿态。未来用途：近年来，随着世界上无人机在军事、民用领域的应用越来越多、越来越广泛，国内也兴起一股无人机热，大家的注意焦点集中在能够在军事领域应用的重型、侦查打击一体的固定翼无人机上，但其投资成本高、维护复杂、需要高标准机场等一系列缺陷也制约了其在民用领域的推广。轻型、短距起飞的长航时固定翼无人机也作为垂直起降无人直升机性能的补充，它二者的结合，涵盖了绝大多数民用无人机的应用领域。曙光5-A-01伞降旋翼无人直升机在军、警及民需方面都有广泛的用途，在民用方面的用途它可以应用于空中360全景航拍可为码头、大规模建筑、景区、大型户外活动等项目进行空中360全 景拍摄服务；在农林植保方面，可搭载农药喷洒设备，对大面积农林进行低空近距精确农药喷洒；在海洋监测方面，可搭载高清相机或红外检测设备对海洋溢油、赤 潮等环境问题进行跟踪监测，为海洋环境问题的解决提供依据；在森林防火方面，可对大面积森林进行巡航监测，为火灾的预防和发生提供依据；在高海拔救援方 面，配备喷气涡轮轴发动机，有效应对高海拔气候影响，进行高海拔地区人事救援。在军警方面，360高清广域侦察，对事发区域地面情况进行实时拍摄，并对特定目标和对象进行定点捕捉，同时将空地数据信 息一体化快速传输，能够全面监控事发区域的态势，为指挥和决策提供可靠依据。据介绍，该无人机携带高清探头，若天气状况允许，其伸缩式“眼睛”可以在千米高空看到地面上巴掌大小的物体。它还适用于高海拔侦察、城市维稳、海洋舰载，最终到面向国土测绘、海洋巡查等众多应用领域的需求提供的应用服务。</section></article>

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