與傳統(tǒng)無人機不同,它不僅不需要跑道,就連彈射器也不用。該無人機取名為“探路者”,是由美國空軍研究實驗室(AFRL,俄亥俄州代頓市的賴特帕特森空軍基地)下屬的Dzyne公司設(shè)計的。
“探路者”無人機在完成垂直起飛后開始向前飛
總部位于美國弗吉尼亞州雷斯頓的Dzyne技術(shù)公司成立于2012年,在工程創(chuàng)新方面取得了巨大的成功,包括可在路上行駛的潛水艇、幾類長航時垂直起降的飛行器。
這個圖形表示正常飛行機翼和機尾。注意特別是尾翼的位置,向前旋轉(zhuǎn),鎖在水平位置。
Dzyne的創(chuàng)始人和首席科學(xué)家兼副總裁Mark Page解釋道:“該無人機背后的設(shè)計原理是用無人機的機翼作為轉(zhuǎn)子,發(fā)動引擎為無人機提供動力。”機翼與機身成0度到75度的夾角,可以根據(jù)不同的飛行狀態(tài)進行角度調(diào)整。當(dāng)機翼開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速達到60轉(zhuǎn)/分時,副翼開始急劇偏離原來的位置使得飛機突然獲得升力而起飛。
該圖說明了“探路者”無人機垂直起降升空的配置。副翼的位置在旋轉(zhuǎn)傾斜的態(tài)度上旋轉(zhuǎn)的圓圈,改變飛行器的飛行方向。
在610米的高度飛行時,機翼停止轉(zhuǎn)動,機翼被機身鎖住,“探路者”無人機會像其它無人機一樣以每小時40到100節(jié)的速度進行巡航。速度由飛機模型的大小來決定,全尺寸的“探路者”無人機速度將在400節(jié)以上。
該無人機最大的亮點是用機翼代替了傳統(tǒng)動力設(shè)備,取消了引擎和轉(zhuǎn)子之間的一個巨大的變速箱,重量大為減輕,在傳統(tǒng)的直升機,變速箱和尾槳的重量大約是發(fā)動機重量的三倍。
除此之外,該無人機的采用機翼做轉(zhuǎn)子,升力非常有效??梢砸?g的瞬時加速度向上爬升。該無人機采用了復(fù)合材料技術(shù),碳纖維和芳綸纖維不僅減輕了重量,還加強了韌性。采用復(fù)合材料重量為鋁的一半,鋼的六分之一。
復(fù)合材料的加工采用五軸水射流切割,高溫高壓成型技術(shù),固化溫度高達343°C
設(shè)計結(jié)果:
三個主要機構(gòu)——機翼、機身和尾巴能相互移動。
對稱的機身表面簡化工具。
采用3 d印刷,使用熔融沉積建模技術(shù)。
全尺寸“探路者”無人機翼展7.6米,重113公斤, 攜帶15.8公斤的有效載荷可以飛行20小時,攜帶31.8公斤的有效載荷可飛行6小時。
將復(fù)合材料用于無人機雖然已經(jīng)不是第一次了,但能將無人機機翼當(dāng)轉(zhuǎn)子來為無人機提升動力的對Dzyne技術(shù)公司當(dāng)屬獨創(chuàng)。再加上其獨特的垂直起降技術(shù),讓該無人機獨具一格。雖然Arcturus Jump系統(tǒng)的無人機也能做到是固定翼無人機垂直起降,但由于該無人機用于垂直起降的四個轉(zhuǎn)子完全是為了完成垂直起降而設(shè)計的,該無人機在四個轉(zhuǎn)子帶動下完成起飛后轉(zhuǎn)子就停止轉(zhuǎn)動改由水平馬達提供動力。Arcturus Jump系統(tǒng)的無人機算是“四軸飛行”與“固定翼水平飛行”的混合模式。
總之,“探路者”無人機獨到的設(shè)計不由得讓人眼前一亮。(編譯:迎風(fēng)笑)
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