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[图文]欧洲梭鱼无人机

热度127票  浏览154次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月03日 22:38

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欧洲梭鱼无人机进行试飞前准备工作

  未来战场上,无人机在执行情报收集、搜索和监察等任务中将发挥越来越重要的作用。伴随着最新型的无人机验证计划即“梭鱼”无人机计划的开展,EADS公司已经掌握了先进无人机和无人作战飞机的关键技术,这将在未来的无人机计划中发挥重要作用。

  由EADS公司军用飞机分部负责研制的“梭鱼”无人机于2006年5月在柏林航展上首次展出,很多观众目睹了这个欧洲最大的无人技术验证机。这架无人机最初的测试飞行是在西班牙的莫西亚(Murcia)进行的,无人机在这里成功地进行了首飞,随后就开始了验证飞行计划。飞行测试中,从起飞到降落,该无人机都是完全按照事先预置的程序飞行,地面监控站只是在过程中起到了监视的作用。“梭鱼”无人机为将来发展可

  控的无人机提供了技术能力发展的平台,据参与该计划的德国工程人员介绍,这架无人机只是作为一个技术验证平台,将来也不会投入生产线,但是它该机身上聚集了EADS公司在无人机方面诸多新成果,是该公司未来无人机发展战略的重要一环。

  在欧洲诸多在研的无人机计划中,“梭鱼”无人机是可说是一个庞然大物,该机长8米多,翼展超过7米,最大起飞重量达3.25吨,这已经超过了欧洲曾经研制、建造和试验中的最大无人机。种种迹象表明,未来全球无人机市场肯定会增长,EADS公司确信自己在这个领域内能占据领先位置,“梭鱼”显示了该公司在这方面的开发能力和领先者的地位,并且可以为将来敏捷的、自动化的飞行以及基于网络能力的无人机系统提供完整的测试平台。

  由于现在战场上对无人机的要求非常高,一架无人机就是一个完整的系统,必须具备相应的工具平台、有效载荷,数据链和数据处理系统,以及地面站等各种要素,并且所有的要素必须要相互作用,也必须符合最高的安全标准。最终,“梭鱼”无人机的展示飞行也通过两个要素来调整,首先是“传送系统”,目标就是找到操作这样大小的无人机所需要的最好的和可能的结构体系,因为在确定飞机最大有效载荷的前提下。必须确定飞机最小的机身规格及其飞行标准,按照这个原则,“梭鱼”无人机的最大有效载荷超过300千克,这也是欧洲当前在研无人机系统中最大的。其次就是该无人机必须获得第2类飞行资格证书,即在拥有军方的适航许可同时。还要获得民用的适航许可,这在欧洲也是第一次,其他的无人机只要获得军方的适航许可就行了,这也从侧面反映出“梭鱼”未来的任务范围将非常广。综合性能,欧洲最强

  “梭鱼”无人机计划项目组负责人之一皮特。汉克尔在谈到该无人机时说,除了大小之外,未来战场上真正大量需要的无人机与现在人工遥控的无人机之间一个最大的区别,就在于前者必须具备完全自主飞行能力。该项目的另一个负责人,主管该无人机任务程序开发的汤姆斯。格特曼说。“梭鱼”的整个任务飞行过程,包括战场规避机动,都是预先程序化的:即事前对任务进行精确定义和分析,然后将目标数据输入任务系统 电脑。目标指令下达者,我们称之为“飞行员―可以利用电脑演示飞行和执行任务程序,通过鼠标和键盘输入任务指令,同时也可以输入高水平的指令,比如操纵起飞,降落或者改变过程。随着技术的完善,未来的“梭鱼”无人机将具备自主飞行能力,并且可以通过数据链随时接收新的任务数据,增强任务机动性。未来使“梭鱼”具备较强的战场感知能力,可以随时更改任务模式,具备自主飞行能力是非常必要的。比如,从搜索情报的状态转换为监视侦察状态,该机的飞行速度、飞行高度、所使用的任务设备都将发生变化,而这些转变在当前还必须通过地面指令来实现。原则上说,无人机能够在起飞到降落的过程中实现完全自主飞行,但是真正意义上的自主飞行就要包括对战场态势的感知,并迅速做出变化,随着任务的改变而改变飞机的飞行状态,EADS的工程人员正在为这个目标而努力。

  未来的战场无人机作战系统中,容易导致整个系统失效的原因主要有两个,一个是平台本身的机械故障,另一个就是因数据传输出现障碍

  导致的控制失效,因此要保证无人机整个系统都具有高可靠性,包括中央计算机在内的主要机载子系统都要考虑采用冗余设计,安装备份系统。“梭鱼”无人机的飞行控制系统,目标电子设备,导航系统都要采用双冗佘度设计,按照皮特汉克尔的说法,“这种方式能给我们最大的可靠性和安全感。”除此之外,无人机要实现自主飞行的另一个关键因素,就是机载导航系统具有不依靠地面设备支持的独立操控能力,为此,设计人员为“梭鱼”无人机安装了无线电导航装置。“梭鱼”无人机通过一种特殊的无线GPRS导航系统,在欧洲少数几个地面系统的帮助下,就能实现精确定位与飞行导航。

欧洲梭鱼无人机侧视特写

  同欧洲其他无人机相比,“梭鱼”无人机具有出色的气动布局和外形设计,该机采用V形尾翼, 发动机进气道位于机背。另外,该机几乎所有的边缘和折角都沿一个方向设计,这样可以最大限度地降低机身的雷达反射,从而降低无人机被雷达发现的几率,而EADS公司的最终目标,则是使该无人机的雷达反射面积与美国的F一22战斗机处于同一水平。尽管同实现飞机的安全飞行相比,机身的外形及其他因素都是次要的,但是出于提高飞机的战场生存性能考虑,采用隐身设计不失为一个两全的方案。“梭鱼”的这种气动外形先后在法国、瑞典、德国进行了多次风洞测试,结果显示其飞行性能完全能够满足设计需要。 作为一个技术验证平台,“梭鱼”无人机不但要验证其外形和机身结构是否实用,更主要的是机载电子设备的测试。该机的机载电子设备系统都采用模块化设计,可以根据任务需要将任务模块组合到机身上。在目前的计划阶段,包括光电红外传感器,激光目标指示器,发射体定位系统,以及合成孔径雷达都将被装备进设备舱,在后期的试飞中进行测试。

  “梭鱼”,希望永存

  无人机系统的技术发展道路是漫长而又曲折的,但是EADS公司成功迈出了第一步,他们在“梭鱼”无人机项目上艰苦工作了3年终于取得了大的进展。基于其研究成果,2003年1月,以皮特汉克尔和汤姆斯格特曼为首的项目组开始制定“梭鱼”无人机系统的详细技术指标,此后的一年里,该无人机系统的所有组成部分的技术指标都确定了下来,并且选出了合作伙伴和系统供应商,2004年初,首套“梭鱼”无人机系统的制造工作在德国的奥格斯堡正式开始。由于“梭鱼”无人机的机身主要采用碳纤维复合材料制造,所以为了节省时间,工程人员使用EADS独自开发的“真空辅助复合材料加工”技术,在一个月内就完成了机身的制造工作。机翼部分也是采用碳纤维复合材料制造。在西班牙的格特费

  (Getafe)制造完成后于2004年冬季运到了奥格斯堡。“梭鱼”无人机上的金属材料部件非常少,只有主起落架和机翼加强杆等几处。

  当飞机机身结构的安装工作即将完成时,机载子系统的安装工作也正式展开。截至2004年夏季,在德国的Ottobrum,包括中央计算机、在系统计算机、导航系统以及飞控系统计算机在内的所有机载子系统都安装进了机身内部的试验舱中。在安装到“梭鱼”无人机上之前,这些机载系统都已经在一架Do.228飞机上进行了飞行测试,其中重点测试了机载导航系统、同任务计算机相连的激光高度仪、飞控系统计算机和机载数据链系统。另外工程人员还对数据链的传输速度进行了地面测试,其满负荷状态下完全可以满足任务需要。

欧洲梭鱼无人机正视特写

  2005年3月,制造完成的“梭鱼”无人机运抵曼兴(Manching)。一个月后,Do.228试验机再次进行飞行试验,这次主要是测试“梭鱼”无人机系统的完整的航电系统。同时,针对该机机身结构的各项测试也相继展开。2005年5月底,参与“梭鱼”无人机研制计划的工程人员在试飞基地,导演了一次地面模拟飞行试验,此后这样的试验相继进行了很多次。这还要用来测试飞机系统的综合性能,以及与地面控制站的通信联系。三个月后,由加拿大普惠公司为该机生产的JTl 5D一5C发动机安装完毕,发动机推力14千牛,这是该机制造工程中的另一个重大节点。此后,Do.228在西班牙的莫西亚基地(Murcia)再次对“梭鱼”的机载任务系统进行了飞行测试,并且在飞行过程中验证了数据链的传输能力。

  2006年1月6日,“梭鱼”无人机在曼兴进行了第一次地面滑跑试验,到操纵人员输入发动机点火指令后,发动机准确点火。另外操纵人员还对飞机的操纵面进行了测试。此后,这样的地面滑跑测试相继进行了20多次,各项机载设备都表现正常。2个月后,参与“梭鱼”研制计划的德国工程人员同该机一起到达西班牙的莫西亚,为该机的首飞作准备,该机在这里完成了首飞前的最后一次全系统测试。2006年4月2日,操纵人员输入指令后,“梭鱼”无人机准确点火并开始向前滑行,随着操纵人员变换指令,飞机腾空而起并平稳爬升,该机的首飞取得成功。在此后的20多分钟里,“梭鱼”无人机根据之前输入的程序,准确完成了所有的各个飞行动作,最后准确地返回地面。

工作人员检查梭鱼无人机发动机

  2006年9月23日,“梭鱼”无人机在一次正常试飞中坠毁,被EADS看成是“在占领世界无人机市场领先地位”上的重大损失。尽管如此。EADS

  公司并没有停止这方面的研究,现在,该公司已经开始了下一架“梭鱼”无人机的制造工作,并且之前在上一架验证机上所取得的诸多成功都将应用在的新飞机上,EADS公司下定决心要在无人机领域抢占先进,准备同美国制造商和英国BAE公司争夺未来市场。

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