全球11款热门垂直起降无人机

日期:2016-06-14        来源:互联网

       自上个世纪,工程师们就开始不断探索,寻求一种既可以垂直起降又能保障高航速和长航时的整合型技术。近年来,由于技术的进步,垂直起降无人机由梦想成为现实,并逐渐兴起,而且还从军用开始走向民用。那么2016年的上半年有哪些火热的垂直起降无人机的风采不可错过呢?

  1、亿航184

  中国广州亿航智能技术有限公司在2016年拉斯韦加斯消费电子展(CES)开幕当天,发布全球第一款能搭载一名乘客且全天候飞行的大型无人机。其外观与直升机类似,但完全自动驾驶,无需飞行员。  

  亿航184/图来源网络

  这款无人机被命名为亿航184,寓意是搭载1位乘客,有8支螺旋桨与4支机臂。高1.5米,净重200千克,额定载重100千克;飞行高度一般在距地面300米至500米之间,平均飞行速度每小时100公里;采用纯电力驱动,电池两小时即可充满,在海平面高度续航23分钟,它相当于在空中飞行的无人驾驶汽车。飞行时,只需乘客在平板电脑上指定目的地,一键下达“起飞”指令,即可完成自动驾驶。采用多套独立飞行控制系统来实现自动导航,飞行途中会实时采集分析来自各种传感器的数据,重新规划路径,从而保证将乘客以最快速、安全的路径送达目的地。该无人机还做了防雷雨处理,可以真正做到全天候飞行。采用垂直起降方式,无需机场跑道等传统基础设施,外加其可折叠式设计,消除了阻碍飞机及其他空中交通工具应用于日常生活的瓶颈。

 2、VD-200无人机

  VD-200无人机使用两具2米直径的螺旋桨驱动,采用飞翼构型,可以垂直起降,升空后转换为平飞状态。  

  VD-200无人机/图来源网络

  这架无人机的基本数据:翼展4.6米,全长1.8米,起飞重量200公斤,载荷20公斤,最大飞行速度260公里/小时,航程150公里,留空时间3小时。

  VD200无人机上装有光学/激光指示载荷。陆用型可由运输车搭载,与其共同使用的还有一辆指挥控制车。这两种车都采用东风卡车底盘。此外,这种无人机也有海军用版本,可以进行空中监控和搜索目标。

  由于发射和回收方便,VD200垂直起降无人机可靠近目标起飞,特别适用于多种需要快速反应且地形复杂的场合,如自然灾害评估、电力巡查、环境监测、地图测绘、空中交通监视、消防火情监测和农牧林业等。通过携带对应的任务载荷设备,利用其机动灵活的特点,可以快速实现对区域目标或重点目标的空中监视和侦察功能。

  3、ONGBIRD系列无人机

  Hans-PeterThamm博士创办了无人机公司Aerolution,他们的SONGBIRD系列无人机采用固定翼的结构,却可以实现和多旋翼无人机一样的垂直起降,不需要跑道或其他辅助设施。其中的秘诀是什么呢?其实是因为它有可以动的螺旋桨。  

  SONGBIRD无人机/图来源网络

  在起飞阶段,SONGBIRD的螺旋桨平行于地面,这样就可以让无人机垂直升起。而在达到固定高度的时候,机翼上连接四个螺旋桨的轴便会逆时针旋转,从而成为向前飞行的动力。

  Aerolution在螺旋桨旋转这个步骤上花费了很多的时间,在材料、结构和算法上都进行了很长时间的优化。所以SONGBIRD这个「模式切换」的过程十分顺滑,在螺旋桨旋转的时候你并不会发现特别明显的抖动。而为了达到这样的效果,SONGBIRD可能会在一分钟里完成400次机身自动修正的平衡摆动。目前应用在一些比较极端和严苛的场景下,比如矿区和大型农场的勘测、森林救援和边界巡防,它的稳定性和续航里程都是这些应用必需的。

  在标准版的SONGBIRD里预留了两个摄像机机位,可以将我们日常见到的微单放置其中。镜头负责记录画面信息,配合机身里暗藏的GPS等芯片记录的地理位置信息就可以生成一个信息更完整的视频内容数据。

  4、京东VTOL垂直起降固定翼无人机

  VTOL固定翼无人机,载重5公斤,续航1小时。  

  京东无人机/图来源网络

  垂直起降固定翼无人机具有更强的环境适应能力,同时具备航时长、航程远、速度快的优势。目前测试的载货重量已经超过10公斤,而京东未来的目标是让送货无人机达到“30公斤30公里”的标准,即载重30公斤飞行30公里。京东无人机项目的定位是解决农村配送困难问题,与现有物流系统进行互补,借助无人机无视地形、飞行和操控简单、成本低廉等优点,力求完善京东村镇物流系统。

  京东集团CTO张晨表示,无人机配送应用场景是先用无人机把村民购买的商品从农村配送站送到京东的农村推广员的家里,然后由推广员再把商品送到村民家里。

  京东集团董事局主席兼CEO刘强东此前说过,“有时候一辆车开到村里,每次只送一个包裹,摊销在一个订单上的油钱、时间成本就会非常高,而这是农村电商发展最大的障碍。如果未来大规模使用无人机的话,成本可以大幅降低。

   5、“空中骡子”无人机

  以色列城市航空公司(Urban Aeronautics)子公司--战术机器人公司研制的“空中骡子”(Airmule)垂直起降无人机首次在以色列米吉多军用机场成功进行了无系留飞行。  

  “空中骡子”/图来源网络

  该型无人机样机已经开展了近200次飞行,一旦列装,将能够为需要机器人运送物资的军队或民用机构提供有利支持,并能向难以进入的环境运送物资和补给。当前版本重量为1吨,采用透博梅卡公司(Turbomeca)“阿里埃尔”(Arriel)1D1涡轮轴发动机(730马力)。而生产型将采用动力更强的“阿里埃尔”2发动机(985马力)。

  在执行战术支援任务时,1架“空中骡子”无人机在50千米工作半径内每架次能够运送500公斤货物,可在24小时内运送近6000公斤的货物,每日持续运送可在保障3000名作战人员的同时输送伤亡人员。

  “空中骡子”的变体,即出口型号“鸬鹚”(Cormorant)已经达到导弹及其技术控制制度(MTCR)II类。两款无人机都是采用单一发动机的紧凑型垂直起降飞机。

  6、可垂直起降的“雷击”

  首架“雷击”飞机样机已经上天。极光飞行科学公司称,这一版本样机检验了这种飞机的基本原理。该飞行样机重325磅(1磅合0.4536千克),只有极光公司未来两年为国防部高级研究项目局制造的全尺寸示范机的20%大小。这一设计将飞机的固定翼技术和直升机的旋翼技术结合在一起。  

  “雷击”无人机样机/图来源网络

  它有两个巨大尾翼,两个略小的前鸭翼,头部附近还安装了短翼。安装在机身的涡轮轴发动机可以提供3兆瓦动力,相当于一般的商业风力涡轮机。这个发动机可带动24片导管风扇,每个尾翼上有9片,每个鸭翼上有3片。

  这种飞机可以快速飞行和盘旋,并且可在没有停机坪的区域降落。

  极光公司首席技术官汤姆·克兰西说:“样机的成功飞行,对极光公司和我们的客户来说,是激动人心的重要一步。我们这一设计的分布式电力推进系统,为复杂的飞行控制系统开辟了新领域。”

   7、西工大的垂直起降无人机

  西工大的垂直起降无人机系统已经完成了前期性的、概念性的、原理性的飞行试验。外观虽然不大,但是却能挂载两枚17公斤重的子导弹,其最大起飞重量达到了300公斤。

  在2016(第六届)中国国际无人驾驶航空器系统大会暨展览的新闻发布会上,西工大无人机研究所的刘斌博士说,研究所在无人机创新领域重点关注三个方面:新概念布局;新材料结构;新能源动力。

  当然,除了军用无人机,西工大无人机所也有成熟的民用无人机产品。目前,国土资源部、环保部等部门都在使用西工大的无人机产品。

  8、Wingtra研发的复合型无人机

  Wingtra研发的复合型无人机采用复合翼方案,配有固定翼,翼前装有螺旋桨,对起降场地没有过多要求,即便是房屋之间的狭小地带或者土路也能起降自如。无人机在升空后将转为固定翼模式,航程可达60千米,速度能够达到100千米/小时。  

  复合型无人机/图来源网络

  飞行期间,还可以完成悬停、盘旋等操作,从而更准确地执行监察任务。Wingtra飞机外型小巧,载重能力为1.5千克,但足以搭载小型载荷执行监察任务,其问世后的第一项任务很可能是森林管理。

  9、美国MartinUAV公司V-Bat

  V-BAT无人机采用尾座式垂直起降形式,形似扫帚底部的涵道风扇使无人机可以直立起降,升空后转换成水平飞行模式,向普通飞机一样飞行。尾座式控制难度高,特别是平飞转悬停过程中难平顺转换,可靠性比较低,但是效率比较高。  

  V-Bat无人机/图来源网络

  据马丁无人机(MartinUAV)公司介绍,V-Bat能够以50英里/小时的速度连续飞行8小时,在携带足够燃料的情况下航程可达300英里(482千米),速度最高达到100英里/小时,升限15000英尺(约4572米)。

  10、SonGBIRD 500系列

  SonGBIRD 500系列是由德国Aerolution公司研发的复合翼垂直起降无人机,同样采用复合翼垂直起降方案,既可以保障无人机的垂直起降,也可以使无人机保持较高的飞行速度和较长的续航时间。  

  SonGBIRD无人机/图来源网络

  在正常天气条件下飞行时间长达一小时,而现场安装时间仅需不到10分钟,这使其成为一款非常高效、高回报率的无人机。根据需要的精度,飞行覆盖面积2-15平方千米。SonGBIRD 500先进的自动飞行具备“Click&Fly”特性,一个操作员就能完成操控,不需要专业的操控技巧。

  可以在各种严峻的环境条件下正常运行。例如在8级大风(风速高达20米/秒)、高温高湿环境、炎热、寒冷等等恶劣的极端环境中,都能正常完成飞行。强悍的环境适应能力使得它成为一个强有力的可靠工具。有效载荷为500克,可以配备一台相机,也可以定制化提供可见光相机、多光谱相机、近红外和热成像相机等。

  由于不需要跑道和起降空域,使得SonGBIRD 500能在山区、丘陵、丛林等复杂地形和建筑物密集的区域顺利作业,极大扩展了无人机应用范围,可应用于精准农业、高精度测绘、专业搜索和救援等众多领域。

  11、汉能太阳能无人机

  一款采用组合式的垂直起降固定翼,翼展3米。其飞行总重8千克;任务载荷0.8千克;巡航速度14米/秒;最大速度33米/秒;抗风5级。汉能的工作人员表示:其续航时间约1-2小时,在无光照情况下的续航为1小时、在光照良好时可达到2.5小时。  

  汉阳太阳能无人机/图来源网络

  机翼表面均铺设有汉能美国子公司AltaDevices的砷化镓薄膜太阳能电池芯片,这种芯片具有轻、薄、柔及高效率的特性,特别适用于太阳能无人机系统。目前,汉能砷化镓薄膜太阳能电池最高转换效率高达31.6%。

  可广泛应用于军用、民用和商用市场,如石油天然气管道巡线、农业监控、军用警用巡逻、灾害和应急救援、航拍和土地测绘、自然资源检测、边境和海岸线巡逻、矿业监测等。

  汉能全球研发中心副总经理童翔6月19日在2016北京国际无人机系统产业博览会上向媒体表示,针对传统无人机航时短的“痛点”,汉能把全球效率最高的薄膜太阳能电池应用在无人机上,集中研发持续飞行时间可达6至10小时的太阳能无人机。

  在未来,随着复合材料技术、航空发动机技术、自动化飞行控制系统和小型化高性能雷达等电子设备的进步,垂直起降无人机会逐步克服自身的“先天不足”,创造出一个又一个让人拍手称赞的奇迹。

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