原創(chuàng) 宋甫俊  飛行控制與仿真  2023-04-03 10:36 發(fā)表于廣東

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彈射-旋翼無人機應(yīng)用領(lǐng)域：

將在戰(zhàn)場探索、遠程打擊、集群作戰(zhàn)等任務(wù)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，為了實現(xiàn)廣泛應(yīng)用應(yīng)具備以下幾個優(yōu)點。

折疊彈道彈射——靈活快速高效率部署
研究現(xiàn)狀：國內(nèi)外固定翼彈射技術(shù)已經(jīng)很成熟了，但是適用的都是較大飛行器，彈射機制具備笨重復(fù)雜、占地空間大、費時費力、靈活性弱等不足。并且，目前大多數(shù)無人機的設(shè)計都是部署速度較慢的，需要用戶在起飛前進行干預(yù)，而且不能從快速移動的車輛上部署。
實際需求：能夠使用小型無人機探索，立即進入現(xiàn)場視野，并避免人員損失;
不受混亂環(huán)境（如城市、森林等區(qū)域）影響，可以在運載過程中積極機動，靈活部署；大規(guī)?！胺淙骸卑l(fā)射，適用于陣列式排布，排列緊密。
應(yīng)用場景：城市”巷戰(zhàn)“中快速探索，甚至實現(xiàn)目標打擊;
               蜂群”作戰(zhàn)部署，通過移動的車輛快速發(fā)射無人機，以獲得更大的有利位置；

實際需求：近距離目標探索，遠距離目標打擊，兩種模態(tài)靈活切換;
                 蜂群”帶載奔襲，易于集群控制，滿足高續(xù)航高機動高精度；
應(yīng)用場景：城市”巷戰(zhàn)“中多種模態(tài)實現(xiàn)快速跟蹤、目標打擊；

                 蜂群”飛行，既可覆蓋打擊，尤其適用于搜索等；              

典型的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機

彈射無人機研究現(xiàn)狀

彈射多旋翼機如下圖所示，這種無人機具備以下功能要求:
(i)從一根管發(fā)射；
(ii)彈道飛行到預(yù)定高度；
(iii)自主過渡到穩(wěn)定的多旋翼飛行。

懸臂的主要兩種狀態(tài)：受發(fā)射管的約束與體軸平行(關(guān)閉)，或向外徑向垂直于中軸(打開)；而6旋翼則提供足夠推力。鰭片+起落架：在彈道飛行期間提供氣動穩(wěn)定，以確保飛行器在主動穩(wěn)定參與之前保持發(fā)射方向。

SQUID原型：鎳鉻合金燒絲觸發(fā)器。

彈形跨域兩棲航行器(TDAV)：共軸反槳的跨介質(zhì)潛射無人機。

從彈射到變結(jié)構(gòu)

從前面可知，彈射過程是一個變結(jié)構(gòu)過程，通過無人機的結(jié)構(gòu)變形實現(xiàn)多模態(tài)目的。

第一臺改變X幾何形狀的四旋翼無人機：X-Morf機器人。

被動變形四軸飛行器：根據(jù)運動軌跡設(shè)計推力實現(xiàn)變形。

幾何式四軸飛行器：在飛行中改變交角實現(xiàn)變結(jié)構(gòu)。

幾何變形四旋翼：通過在飛行過程中螺旋槳與主體部分重疊實現(xiàn)。

非驅(qū)動鉸鏈的四軸飛行器：反轉(zhuǎn)所附螺旋槳的推力方向來折疊每個臂。

最后，我們介紹一下最近西工大最火的撲翼式無人機。其研發(fā)的仿生無人機在充電一次的條件下，飛行了超過154分鐘，具體數(shù)據(jù)是2小時34分鐘38秒62，這一數(shù)據(jù)也成功打破了世界紀錄，并獲得吉尼斯世界紀錄方面認可。

所以說，諸君——

科技就是頭腦風(fēng)暴！??！