王晓璐,李卓远,杨浩男
1.郑州航空工业管理学院
2.西北工业大学
为满足战场环境对侦察、任务载荷投放和攻击等多种需求,本文提出“斑鸠”可重构布局单兵无人机总体设计方案。该无人机由2副机翼,1套机身和1台动力装置等部件组成,收纳到便携式箱体后可由单人携带,经快速组装后成为快速型和长航时型2种机型。该机具有垂直起降、一机多用、性价比高等特点,可为单兵无人机设计人员提供参考。
智能化、动力及材料制造等技术不断进步,单兵便携式无人机正逐渐装备至连排级部队。其翼展一般小于2m,最大起飞重量一般小于25kg,其构型可分为固定翼、多旋翼、复合翼和倾转旋翼等类型,常见起飞方式为手抛发射、管式发射和垂直起飞等。动力系统一般使用充电电池和轻型电动机,可根据任务种类搭载不同任务载荷。
典型单兵无人机包括美国“指针”(Point)、“大乌鸦”(Raven)、“龙眼”(DragonEye)、“弹簧刀”(Switchblade)和“小牛”(Maveric),以色列“雀眼”(BirdEye)、“罗特姆”(Rotem)和“天石”(Skylite)等机型。
在飞机设计领域,比伦巴赫(Birrenbach)以支线客机为对象,提出利用模块化设计,采用同一副机翼,提供不同机体方案,由此减小研发、制造和维护成本。有学者借鉴机电产品的研发经验,将模块化和通用性概念引入飞机设计流程,提出飞机族总体设计方案和框架。
可重构(Reconfigurable)概念类似于机电产品的模块化设计理念,它以通用平台为基础,增加可更换的专用模块。在执行任务的维护期间,更换专有部件后实现无人机布局重构,形成可搭载不同任务载荷、满足不同任务要求的无人机,从而降低生产、使用和维护成本,提升任务执行的机动性。……