“坎姆考普特”S-100無人直升機容易進行地面運輸。 |
現(xiàn)在大型固定翼無人機的隊伍不斷壯大,而小型垂直起降無人機市場則剛剛起步。盡管許多制造商都將其注意力投向了小型垂直起降無人機這個領(lǐng)域,可是軍方用戶和民用部門對于采用此項技術(shù)的動作都相當(dāng)遲緩,因此小型垂直起降無人機系統(tǒng)還有待進一步開發(fā),以充分利用其潛在好處,包括利用它在陸地環(huán)境和海洋環(huán)境進行空中偵察監(jiān)視和情報收集。
西貝爾公司(Schiebel)的一位發(fā)言人對《無人機》雜志的人士說,無人直升機的制造者受到了挫折,不能以其所能夠提供的技術(shù)為那些提出強烈要求的部門服務(wù)。不過,隨著無人直升機為越來越多的用戶所接受,提供的資金會越來越多,無人直升機的廣泛使用指日可待。
西貝爾公司的 “坎姆考普特”(Camcopter) S-100無人直升機已經(jīng)通過了歐洲航空安全局的適航性認證,為該無人機系統(tǒng)的成功應(yīng)用邁出了一大步。“坎姆考普特” S-100無人直升機是最為成熟的旋轉(zhuǎn)翼無人機之一,其開發(fā)過程花了5年多的時間,16年以前就有了它的早期原型。20世紀90年代早期,有人提出要求,希望提供能夠探雷的機載系統(tǒng),并且能夠用作穩(wěn)定的攝影平臺進行空中照像和攝影,于是無人直升機就開始萌芽了。
S-100無人直升機系統(tǒng)包括1架小型直升機和1個地面控制站,小型直升機具有10個小時的續(xù)航時間,高的飛行速度,準確的機動能力,能夠配裝總重達50千克的各種有效載荷。系統(tǒng)設(shè)計時考慮到盡量減少操作人員的訓(xùn)練需求,不需要發(fā)射起飛和回收裝備,可以通過一個簡單的點擊式用戶圖形接口來編程,進行自主的任務(wù)飛行而無需操作人員干預(yù)。同時,在其飛行過程中,可以重新編程完成互動式任務(wù)或者對任務(wù)變化做出反應(yīng),非常靈活。
空中偵察
S-100無人直升機的各種可供選擇的有效載荷是模塊化的,使得用戶能夠加以配置以完成多種多樣的任務(wù)。執(zhí)行任務(wù)的時候,實時地將圖像傳送到地面控制站。通常,S-100無人直升機裝備最新式的光電和紅外傳感器,也可以選擇加裝聚光燈、揚聲器、繩網(wǎng)空投容器甚至合成孔徑雷達。
1月份,S-100無人直升機系統(tǒng)在奧地利維也納新城(Wiener Neustadt)西貝爾公司工廠附近的試驗場安裝了L -3通信公司的 Wescam MX-10光電/紅外裝置,完成了首次飛行。這次主要試驗MX-10光電/紅外裝置的先進的能力,并對周圍地區(qū)進行細致的觀察。MX-10光電/紅外裝置通過數(shù)據(jù)鏈實施控制,其采集的圖像成功的實時傳送到了地面控制站。S-100無人直升機系統(tǒng)加裝了這種穩(wěn)定的高精度傳感器更加適用,能夠用來完成更為復(fù)雜的任務(wù)。
已經(jīng)有大約130架S-100無人直升機系統(tǒng)銷往了世界各地,其銷售額超過了1億歐元(合1.36億美元)。最近證實,S-100無人直升機系統(tǒng)符合2010年11月在首爾召開的第五次G20政府首腦會議提出的安全規(guī)定。公司的發(fā)言人解釋說,今天不管是在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域都需要最高的安全性,要求系統(tǒng)在進行直接信息傳輸時能夠應(yīng)對各種挑戰(zhàn)和危險。S-100無人直升機系統(tǒng)能夠提供有力的監(jiān)視,晝夜不停地傳送實時信息。它不需要準備場地,不需要發(fā)射起飛和回收設(shè)備,可以在惡劣的氣候條件下晝夜工作,其在陸地和海上的超視距能力達到200千米。
S-100無人直升機系統(tǒng)在馬來西亞和阿拉伯聯(lián)合酋長國現(xiàn)在已經(jīng)投入使用,并且已經(jīng)完成了法國軍備部和西班牙軍方的試驗。最近,S-100無人直升機系統(tǒng)與波音公司合作為美國陸軍特種作戰(zhàn)司令部進行了與無人駕駛地面車輛相結(jié)合的戰(zhàn)場心理戰(zhàn)演示。演示的時候,S-100無人直升機裝備了能夠在2千米的距離對人群演說的美國科技公司(American Technology)揚聲器和以色列飛機工業(yè)公司的POP 300光電/紅外攝影機裝置,約翰迪爾公司(John Deere)的R-Gator無人地面車也裝備了以“三叉戟”數(shù)據(jù)鏈擴音的揚聲器,用來驗證多種無人平臺相結(jié)合的潛力。西貝爾公司的發(fā)言人說,心理戰(zhàn)任務(wù)演示在美國北卡羅來納州布雷格堡的模擬城市訓(xùn)練機構(gòu)進行,目的在于讓市民知道恐怖份子嫌犯的時候,減少不安和混亂,防止傷亡。S-100無人直升機用來觀測有關(guān)地區(qū),提供實時空中情報,對公眾演說和空投信息傳單。
無人直升機的海上應(yīng)用
像S-100無人直升機系統(tǒng)那樣的小型無人直升機系統(tǒng)之所以能夠成功使用,關(guān)鍵在于能夠進入對于載人飛機和徒步巡邏隊來說太具危險性的地區(qū)。無人直升機平臺最有應(yīng)用前景的領(lǐng)域之一是海上環(huán)境,薩伯公司的Skeldar無人直升機瞄準的就是這種海上應(yīng)用市場。薩伯公司負責(zé)無人直升機營銷的主管說,他們看到海上應(yīng)用領(lǐng)域的巨大潛力,特別是用在小型船只、近海巡邏艇和海軍艦船上,作為海軍的載人直升機的補充手段。無人直升機在準軍事部門也有巨大應(yīng)用潛力,例如用于海上邊界監(jiān)視。另外,在民用部門,可以用于近海輸氣線路檢查。
V200M型無人直升機可以在空中盤旋達4個小時之久,向地面控制站和遠程視頻終端提供實時信息。它能夠遠距離地采集圖像,能夠接近感興趣卻難以被監(jiān)視雷達等所探測的地區(qū),因此可以大大地擴展艦船的態(tài)勢感知范圍。V200M型無人直升機適合于針對極富價值的目標的高危險性的任務(wù)并使母艦規(guī)避威脅,使之成為了一種強有力的裝備。
海軍艦船上的V200M型無人直升機系統(tǒng),其降落平臺可以在甲板上,也可以在它的6米長的運輸容器的頂上,以減小所占空間。它的地面控制站在設(shè)計時是考慮結(jié)合到艦船現(xiàn)有的操作控制臺和作戰(zhàn)管理系統(tǒng)中的,只需要增加少許關(guān)鍵的飛行安全硬件。
瑞典陸軍司令部的“主導(dǎo)眼”計劃
薩伯公司的陸基Skeldar V200無人直升機被視為一種下一代無人直升機,該公司負責(zé)無人直升機營銷的主管稱之為獨特的能夠解決各種問題的完整系統(tǒng),可以按客戶具體要求制造來滿足客戶的具體要求,可以應(yīng)客戶要求將客戶的數(shù)據(jù)鏈或者特殊裝備整合到這種無人直升機中,也可以將這種無人直升機打造成為用戶的指揮和控制系統(tǒng)。陸基Skeldar V200無人直升機最近完成了為一家國際用戶進行的試驗。同時,薩伯公司還將瑞士無人機公司(Swiss uav)生產(chǎn)的多種無人機控制整合到它的地面控制站中,這樣就能夠提供多種無人機。這種概念頗具吸引力,使得用戶能夠用同樣的地面控制站去操控擁有不同無人機的機群。
陸基Skeldar V200無人直升機系統(tǒng)的開發(fā)由瑞典陸軍司令部的“主導(dǎo)眼”(‘ dominant eye’)計劃提供資金,作為徒步分隊的主要晝夜偵察、監(jiān)視和目標捕獲系統(tǒng)。要求部署到低層的戰(zhàn)術(shù)單位極大地推進了其系統(tǒng)開發(fā),要求無人機系統(tǒng)能夠迅速建立,迅速拆卸和迅速在地面控制站和遠程終端之間進行轉(zhuǎn)換,這樣無人機系統(tǒng)就非常靈活,能夠與部隊運動并駕齊驅(qū),能夠在運動中提供信息。該無人機系統(tǒng)特別適合在城市地區(qū)和地形環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)使用,在這些地區(qū)用其它方法難以獲得態(tài)勢感知。
自主控制
美國的制導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)集團公司(Guided Systems Technologies,GTS)是另外一家與瑞士無人機公司關(guān)系密切的從事自動控制的公司,負責(zé)提供無人直升機系統(tǒng)的自適應(yīng)方案。該公司發(fā)現(xiàn)用戶都希望得到裝備齊全可以立即使用的無人直升機系統(tǒng),因此與許多無人機機身制造商都建立了伙伴關(guān)系,生產(chǎn)了一系列不同大小的無人直升機系統(tǒng)。
制導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)集團公司所提供的無人直升機中,最小的就是SiCX 12無人直升機,最多能夠攜帶5.4千克的有效載荷;而最大的是SiCX 250無人直升機,能夠攜帶113千克的外部有效載荷,飛行時間能夠達到2小時。與瑞士無人機公司聯(lián)合生產(chǎn)的是SiCX 45T無人直升機,是一種理想的ISR平臺,能夠攜帶的有效載荷最多為20千克。制導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)集團公司將其注意力集中于自身的專門技術(shù),并且將其系統(tǒng)整合到現(xiàn)有的機身上,能夠更快地交付完整的無人直升機。
任務(wù)靈活性也是制導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)集團公司所看重的一個方面。SiCX 250本來是一架超輕型的載人直升機,可以通過去掉座位和控制系統(tǒng),代之以一個支撐無人飛行系統(tǒng)的預(yù)制鋁結(jié)構(gòu),改裝成一架無人直升機。無人直升機也可以迅速改回來成為載人直升機,使得同一架直升機既可以執(zhí)行有人機的任務(wù),也可以執(zhí)行無人機的任務(wù),非常靈活。公司這樣做的動力來自于載人直升機用戶的需求,有時要完成對于飛行員來說危險性很高的任務(wù)。例如,在地理勘測中,載人直升機要長時間地以非常低的速度貼地飛行,很可能會使飛行員感到疲勞,在這種情況下使用無人直升機就要安全得多。另外一個應(yīng)用領(lǐng)域就是以艦船為基地的北極考察工作,通常都是以載人直升機充當(dāng)偵察機,為破冰船和考察船導(dǎo)航。在惡劣的氣候條件下,飛行員所面臨的危險急劇增加,自然就可以用上改裝的無人直升機系統(tǒng)。
前景展望
雖然小型無人直升機潛在用戶的需求在增加,但是小型無人直升機市場仍然是一個特殊領(lǐng)域?,F(xiàn)行的空域使用規(guī)章和當(dāng)局將無人機整合到載人機空域的能力仍然是一種障礙,沒有清除這種障礙的話,小型無人直升機的實際應(yīng)用仍然會受到限制。在未來的航空領(lǐng)域,無人直升機無論作為軍用還是民用,都會是一個重要部分。目前,正在圍繞感測和避讓技術(shù)開展工作,以增加無人直升機在民用空域與載人機的兼容性。
那位薩伯公司負責(zé)無人直升機營銷的主管說,雖然未來的技術(shù)進展難以預(yù)測,但是可以肯定,無人直升機的技術(shù)和市場一旦起飛就會迅速發(fā)展。不過,目前這個市場仍然很不成熟。已經(jīng)有了大量的固定翼無人機供應(yīng)商,而無人直升機則存在巨大的市場潛力?,F(xiàn)在的問題是沒有人愿意第一個拓展無人直升機產(chǎn)品,而一旦看到用戶開始真正使用直升機的話,這個市場就會迅速起飛。