Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén

Tartalomjegyzék:

Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén
Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén

Videó: Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén

Videó: Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén
Videó: Anti Ship keeps the Russian Fleet Away 🚀⛔️#shorts 2024, Április
Anonim
Kép
Kép

A Datron / Aeryon Labs felderítője ismertté vált, mivel a líbiai lázadók a nap 24 órájában felügyeletre használták

Napóleon azt mondta, hogy minden katona marsallbotot hord a hátizsákban. A közeljövőben minden szakaszban legalább egy katona hordhat egy kis repülőgépet a hátizsákjában, amely függőlegesen tud felszállni és leszállni, és képet nyújt a közeli domb mögül, és még sok más

A technológiai fejlődéséről híres Darpa Advanced Research and Development (ADR) "tömeges kiszervezést" alkalmaz annak érdekében, hogy a lopakodó felderítő drónt "a hagyományos DOD beszerzési folyamaton kívüli közösségek" széles köréhez juttassa.

Még 2011 májusában Darpa, a Haditengerészet Atlanti-óceáni (SSC-Atlantic) Űr- és Tengerészeti Rendszerközpontjával együttműködve, versenyprogramot hirdetett az UAVForge pilóta nélküli légi jármű számára. A feladat egy "intuitív, hátizsákot hordozó UAV (pilóta nélküli légi jármű) létrehozása volt, amely csendesen be tud repülni a kritikus térbe és onnan ki, azzal a céllal, hogy akár három órán keresztül folyamatos megfigyelést végezzen".

Az ARPA körülbelül egy éve szervez nyílt UAVForge eseményt. A fő ötlet: egy mini-UAV gyakorlati bemutatójának felépítése, amely alkalmas egy személy szállítására, és képes többé-kevésbé autonóm módon elvégezni az egyszerű feladatokat. A legfontosabb jellemzője a divatos „crowdsourcing” alkalmazása, amikor a projektben való részvételt kifejező emberek nagy csoportja közvetlenül részt vesz az ötletek értékelésében és a fejlesztési irányok alakításában az Internet segítségével.

2012 nyarán az utolsó teszt során repültünk az üzemeltető látókörén kívül eső adott területre, filmeztünk (közvetítéssel) egy adott pontról, és visszautaztunk. Részletesebb leírás a honlapon található. Az eredmény a következő: egyik résztvevő csapatnak sem sikerült teljesíteni az utolsó teszt követelményeit, senki sem nyerte el a fődíjat, bár az összes élcsapat többször is megpróbálkozott.

Hány csavar (rotor)?

Egyetlen rotornak (vagy két koaxiális rotornak) az a hátránya, hogy a magasságszabályozáshoz (és ezáltal az előrehaladási sebességhez) ciklikusan kell változtatni a dőlésszögben vagy a légáram lefelé irányuló eltérítésénél. Ezzel szemben a négy rotoros elrendezés könnyen vezérelhető a motorok teljesítményének változtatásával; az első és a hátsó propellerek elfordulnak, hogy szabályozzák a dőlésszöget, a bal és a jobb légcsavarok pedig a gördülést.

A kilengés vezérlése (eltérés a menetiránytól) a négy légcsavar esetében valamivel bonyolultabb. Ha például két dőlésszögű légcsavar az óramutató járásával megegyező irányba, két sarokcsavar pedig az óramutató járásával ellentétes irányba forog, akkor az elfordulási nyomatékot úgy lehet létrehozni, hogy nagyobb teljesítményt adunk a pályapárnak, és kevesebb teljesítményt a dőléspároknak, vagy fordítva. A hosszanti stabilitás elérése érdekében egy farokegység is hozzáadható.

Kép
Kép
Kép
Kép

A francia Sagem cég által gyártott Dragonfly drón városi körülményekre a Novadem NX110m alapú; először a 2010 -es Eurosatory -n mutatták be

Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén
Fejlesztés a kis méretű, függőleges felszállású drónok területén
Kép
Kép

A német Airrobot AR100-B maximális felszálló tömege 900 gramm, átmérője 102 cm. A repülés időtartama több mint 25 perc, a készülék akár 25 km / h szélsebességgel is működhet

Kép
Kép

A WB Electronics 2 kg -os Tarkus -ját a különleges erők támogatására tervezték a városi műveletekben, beleértve az épületeken belüli használatát is. A fejlesztést a lengyel védelmi minisztérium finanszírozta

Az emberzett függőleges felszállási és leszállási járművek első napjaiban (50-60-as évek) azt állították, hogy az emelést jelentősen meg lehet növelni a "harang alakú" karimák használatával a légbeömlőnyílások körül, a behúzott légáram szívást hoz létre ezeken ívelt felületek. A teljes körű terepi tesztek azonban a laboratóriumi vizsgálatokhoz képest kisebb emelkedést mutattak.

A légcsavarok emelését azonban megnövelik a környező burkolatokhoz képest, ami szintén csökkentheti a zajt és védelmet nyújthat a légcsavarok számára (és hogy ütni fognak) ütközés esetén. Védhetik az avionikát és az avionikát az időjárástól. Másrészt a burkolatok tömeget növelnek, rontják a hordozhatóságot, és megnehezítik az avionikához való hozzáférést.

A quadrocopter (négy forgórészű függőleges felszálló jármű) semleges vagy instabil a dőlésszög és a gördülés során, ezért gyorsulásmérőkkel és giroszkópokkal ellátott inerciális mérőegységet igényel az egyenes és szögletes mozgás mérésére, valamint irány- és helyzetjelzések biztosítására a levegőben. A műholdas jelek (általában GPS) pontosabb navigációt biztosítanak hosszú ideig.

Más légiközlekedési berendezések általában magasságmérőt és kommunikációs csatornát tartalmaznak a navigációs és célzási parancsok fogadására és a képek továbbítására.

A quadrocopterek uralják a kis függőleges felszálló és leszálló drónok kategóriáját. Mivel azonban a quadcopter gyártók több hasznos terhet igényelnek, elkerülhetetlennek tűnik, hogy nagyobb valószínűséggel javítsák a terveket a hat rotoros kivitelre való áttéréssel, ahelyett, hogy nagyobb quadcoptereket fejlesztenének ki.

A nyolc rotoros, nyolc motoros konfiguráció (4 vagy 8 forgástengely) egy lépéssel továbbviszi a koncepciót, és hasznos redundanciát kínál. Az 1965 -ös teljes körű emberes ellenfél a Dassault Mirage IIIV volt, nyolc emelőmotorral - az egyetlen függőleges felszállású harci repülőgép, amely lebegés közben képes volt túlélni egy motorhibát.

Kép
Kép

Bár a polgári használatra tervezték, a Parrot AR Drone katonai alkalmazásokat talál a drónkezelők képzésében. A képen a készülék látható, kültéri használatra szolgáló védőburkolat nélkül.

Kép
Kép
Kép
Kép

A Selex Galileo Asio függőleges felszálló és leszálló drónja, saját súlyával 6,5 kg, gyűrű alakú burkolatban, földi vezérlőrendszerrel kiegészítve, és hátizsákjával kevesebb, mint 20 kg. A stabilizált érzékelőmodul felszerelhető a rotor tetejére vagy alá

Európa

Mivel Amerika és Izrael egyfajta duopóliumot alakított ki a nagyméretű UAV -k piacán, Európának jó oka van arra, hogy kis modelleket dolgozzon ki az egyes katonák számára.

2005 -ben az Európai Védelmi Ügynökség elindított egy 4 millió eurós Mavdem (miniatűr légi jármű bemutató) programot, amelynek célja, hogy alapot biztosítson egy hátizsákos drónhoz, amelynek szárnyfesztávolsága kisebb, mint 50 cm, repülési ideje 30 perc és utazási sebessége 20 m / s sebességgel ….

Számos lehetséges konfigurációt mérlegeltek, és 2007 -ben szerződést ítéltek oda egy quadcopterhez, amelyet egy multinacionális konzorcium javasolt, beleértve a francia Onerat (az Alcore Technologies alvállalkozójaként), az olasz Oto Melara -t, a spanyol Sener -t és a norvég Tellmie -t. Három jármű épült, amelyek 2008 első felében Spanyolországban teljesítették az előzetes repülési teszteket, majd néhány hónappal később Norvégiában végezték el a végső teszteket.

Érdekes, hogy a Mavdem második versenyzője egy hagyományos helikopter-konfiguráció volt, alacsony ellenállású törzssel és két koaxiális légcsavar közötti érzékelőegységgel.

Számos mikronos versenyt rendeztek a világ vezető tudományos központjai számára. Az egyik ilyen kiválósági központ az Enac francia polgári légiközlekedési központ (Ecole Nationale de l'Aviation Civile), amely kiemelkedő eredményeket ért el az ilyen jellegű versenyeken. Az Enac Központ vívmányai között szerepel: az Emav európai mikrodron (European Micro Aerial Vehicle) versenyének megnyerése Braunschweigben 2004 -ben, a French Challenge DGA (Delegation Generale pour l'Armement) 2009 -ben és az Imav (International Micro Air Vehicle) verseny Braunschweigben 2010 -ben.

Az Enac sikerének egyik kulcsa a Paparazzi elektronikus repülésirányító rendszer volt. A rendszert számos rögzített szárnyú drónon vagy forgószárnyú repülőgépen alkalmazták, beleértve a Thales 'Spy'Arrow-t. Az Imav 2010 esetében az Enac rendszert egy Blender quadcopterben használták, 32 cm szárnyfesztávolsággal és 330 g tömeggel.

Az Eurosatory 2010 -en Sagem bemutatta a Dragonfly nevű új városi harci quadcoptert, amely a NovademNX110m alapján készült.

A 2014 -es Eurosatory -n a Thales bemutatta új VTOL UAV -ját, az Infotron IT180 nevet.

A párizsi székhelyű Parrot cég, legismertebb AR Drone-ról, quadcoptereket hozott a tömegekbe. A nagyjából 500 dolláros áron az AR Drone vezeték nélkül vezérelhető Wi-Fi-n keresztül az Apple iPhone vagy az iPod Touch kézi eszközökről, és videókat továbbít a kamerákról a kijelzőkre.

A Parrot AR Drone 400 gramm súlyú (beltéri használatra) védőburkolattal, amely 52 cm-es négyzetet képez. Linux-alapú operációs rendszeren fut, 486 MHz-es processzorral, beépített vezérléssel, ultrahangos magasságmérő, háromtengelyes gyorsulásmérő, kéttengelyes horoszkóp / tekercs és hattengelyes irányú horoszkóp. Három 11, 1 voltos és 1000 mAh lítium -polimer akkumulátorral működik. Négy 15 wattos motor felgyorsítja a légcsavarokat 3500 ford / perc sebességre. A repülés időtartama 15 perc, a maximális sebesség 18 km / h, míg az UAV nem tud repülni erős légmozgással (szél).

Kép
Kép
Kép
Kép

Az akkumulátorok újratöltése emberi beavatkozás nélkül megkönnyítheti az oda-vissza kerékpározást. Az Oto Melara Ibis UAV -ját ugyanazon cég Praetor földi robotja tölti fel

Kép
Kép

2013 augusztusában az Israel Aerospace Industries bemutatta 4 kg -os Ghost minidronját tandem propellerekkel. Külsőleg a miniatűr Chinookhoz hasonlóan a Ghost repülési időtartama 30 perc, végsebessége 65 km / h.

Kép
Kép

Az egyik legizgalmasabb drónfejlesztés az Aerovironment Hummingbird nanodronja, amelyet a Darpa finanszírozott; csak 19 gramm súlyú kamerával

Németország egyik vezetője ezen a területen az Ascending Technologies (Asctec). Az Ascec drónját használta platformként az Enac a 2009 -es DGA Challenge -ben, az Asctec Pelican drónokat az USA Army Mast programjában, az Asctec Hummingbird -et pedig az ETH (Szövetségi Műszaki Akadémia) Zürichben. Az Asctec sikerét az inerciális mérőegység magas frissítési gyakorisága (1000 Hz) és az Asctec által kifejlesztett, alkalmazásoptimalizált elektronikus alkatrészek által nyújtott stabilitásnak tulajdonítja.

Az Asctec quadcopter sorozatának élén az 5195 Euro Pelican, 50 x 50 cm méretű, 750 gramm súlyú, 11, 1 voltos és 6000 mAh kapacitású lítium -polimer akkumulátor található, amely 15-25 perces repülési időt biztosít. A fotózásra szakosodott GPS-vezérlésű, 10 499 euró értékű Asctec Falcon 8 nyolc rotorral rendelkezik, amelyek V-alakban vannak elrendezve a kamera körül, ami lehetővé teszi, hogy az ellenkező irányba repülhessen a dőlésszög megváltoztatásával, anélkül, hogy elfordulna. A Falcon 8 akár 10 m / s szélben is képes működni.

További német modellek közé tartozik a Diehl BGT Defense 900 grammos Sensocopter és az Airrobot AR100-Band és a Microdrone md4 sorozat, amelyek közül a legnehezebb 5,55 kg, az md4-1000. A Rheinmetall Kolibri 60 súlya 1,6 kg, kifejezetten a potenciális katonai piacra tervezték. Az 1,5 kg súlyú EMT Penzberg Fancopter szokatlan, mivel két koaxiális légcsavarral rendelkezik.

Olaszország megőrizte a hagyományos helikopteres rendszert az Obis Melara 14 kg súlyú Ibis UAV -jában. Újratöltheti az akkumulátort, amikor ugyanazon cég Praetor UGV -jére (automatikus földi jármű) száll fel. A 6,5 kg-os Asio és a 2 kg-os Spyball a Selex Galileo-tól gyakorlatilag egyedülálló, mivel elektromos hajtású függőleges felszálló járművek, gyűrűs burkolatban.

A WB Electronics lengyel 2,0 kg -os Tarkus -ját városi területeken végzett speciális műveletekhez fejlesztik. Az Idef 2011 kiállításon a török Atlantis UVS cég bemutatta Aero Seeker AES-405 négykerekű kopterét. Úgy tűnik, hogy a Baykar-Makina-i 12 kg-os Malazgirt mini-helikopter már szolgálatban áll.

Kép
Kép

2011 augusztusában az Insitu bejelentette 1, 1 kg -os Inceptor drónját a New Orleans -i Air Law Enforcement Conference konferencián. Körülbelül 50 000 dollárba kerül, ami megegyezik a rendes járőr rendőrautóval.

Kép
Kép
Kép
Kép

A washingtoni AUVSI 2011 konferencián először a nemzetközi színtéren mutatkozott be az AEE Technology F50 kínai 1,5 kg-os kínai Shenron drónja, amelynek repülési ideje 30 perc, maximális sebessége 100 km / h

Kép
Kép
Kép
Kép

A képen a Darpa Stealthy Continuous Surveillance (SP2S) program keretében végzett négyéves kutatás eredménye. Az Aerovironment 2, 27 kg súlyú UAV Shrike képes 40 percig lebegni vagy több órányi videót készíteni

USA

A Nav (Nano Air Vehicle) nevű Darpa vezérlőprogram keretében az Aerovironment olyan miniatűr drónokat fejlesztett ki, amelyek az emeléshez, meghajtáshoz és repülésvezérléshez szükséges szárnyak segítségével lebeghetnek és repülhetnek. Az igazán figyelemre méltó Aerovironment Hummingbird mindössze 19 gramm súlyú, kamerával és adóval / vevővel együtt.

Az US Army Lab vezeti a Mast (Micro Autonomous Systems and Technology) konzorciumot, hogy olyan platformokat és avionikákat fejlesszen ki az UAV -k számára, amelyek képesek leszállni és figyelni, érzékelőket telepíteni a földre, valamint felkutatni az épületeket és barlangokat emberek és robbanószerkezetek számára.

A Boeing Insitu a közelmúltban mutatta be az 1,1 kg -os Inceptort, amely egy hagyományos helikopter, 20 perces repülési idővel és 55 km / h végsebességgel.

Talán a leghíresebb quadcopter Amerikában a Datron / Aeryon Labs 17 kg -os cserkésze, amely az Empire Challenge 2011 tengeri részén versenyzett Észak -Karolinában. Jelenleg ez a fejlett kialakítás könnyen cserélhető bepattintható alkatrészeket és kompozit légcsavarlapátokat tartalmaz, és a közelmúltban ez a drón került az összes címlapra (lásd az első fotót). A cserkészt a líbiai lázadók is felhasználták a Kadhafi -rezsim elleni harcban.

A Tialinx ultraszéles sávú miniatűr radarokkal rendelkező, több rotoros drónok kifejlesztésére szakosodott, termékei közé tartozik a hatrotoros Phoenix40-A és a nyolc rotoros (négytengelyes) Phoenix50-H, amelyek súlya kevesebb, mint 4,5 kg.

2011 júliusában az Amerikai Fejlett Kutatási Projektügynökség, az IARPA meghirdette a nagy szarvasbagoly (GHO) program pályázóinak konferenciáját. Ennek a programnak a célja csendes drónok kifejlesztése, amelyek hosszabb repülési idővel rendelkeznek, mint a kisebb akkumulátoros rendszerek.

A világ többi része

A kis függőleges felszálló drónokat számos országban fejlesztették ki: Brazíliában 1,5 kg-os Gyrofly Gyro 500, Kanadában a Draganfly Innovations Draganflyer sorozat, Kínában Dragonfly a China Electronic Trading, Izraelben 4,0 kg Ghost 44, IAI, Oroszország 1, Egy 5 kg-os hatrotoros Zala Aero 421-21, Tajvanon pedig 1,45 kg-os hatrotoros Gang Yu AI Rider. A Japán Védelmi Minisztérium Technológiai Kutatóintézete "repülő labdán" (rotorok a házban) dolgozik.

Az izraeliek a legsikeresebbek különféle típusú katonai UAV -k létrehozásában, a megfigyelő drónoktól a támadó drónokig. Az izraeli támadási drónprogramok megfelelő kormányzati és pénzügyi támogatással rendelkeznek. Simon Ostrovski, a VICE.com nemzetközi internetes portál riportere egy izraeli légibázist látogatott meg, ahol a legújabb, helyben kifejlesztett UAV -kat tesztelik …

Talán figyelmet érdemel a "világ többi része" drónjai közül a kanadai Draganflyer sorozat, amelyből 8000 darabot adtak el világszerte. A négyrotoros X4 980 gramm és a hatrotoros (három tengelyen) X6 1,5 kg súlyú után a modellválaszték élén a 2,7 kg-os Draganflyer X8 áll, amelynek teherbírása egy kilogramm, 14,8 voltos és 5200 mAh -s akkumulátor, nyolc motorral, nyolc rotorral (4 tengelyen) hajtva.

Az a drón, amely csendben lebeghet és bámulhat ki az Ovális Iroda ablakán egy órán keresztül, és amelyet a látótávolságon kívül figyelnek, még a jövő kérdése. De végül bárkinek lehet drónja, amely függőlegesen felszáll, egyszerű barometrikus magasságmérővel figyeli a magasságát, és a GPS által meghatározott többpontos útvonalon viszi a kamerát. Az ilyen UAV -kat nemcsak a szokásos üzletekben kínálják, hanem már az interneten is elfogadható áron. Csak nézze meg országának repülő előírásait a repülőgép -modellek tekintetében!

Ajánlott: