浅谈小型无人机的发射系统.doc

浅谈小型无人机的发射系统.doc浅谈小型无人机的发射系统作者:王甜健臧雯雯万齐峻吴勃良王锋來源:《科技视界》2015年第22期【摘要】以无人机发射系统为研究对象,进行了动力系统和结构系统的分析。【关键词】发射系统;结构系统;小型无人机0概论小型无人机在1990年代中期开始研制,1990年代末期,出现了第一个飞行样机。美国国防高级硏究计划局在1996年授予了航境公司一项研制合同,进行制造小型无人机的可行性研究,小型无人机作战环境主要在峡谷和城市建筑物之间,这表明了小型无人机的使用往往是非直视的。在短短二十几年时间里,小型飞无人机己经从无人驾驶飞机中一个不起眼的配角迅速成长为现代战争中不可缺少的重要角色。无人机发射系统主要优点有:(1) 无人机发射系统不需要大面积的飞机跑道,其体积小,功能强大,发射过程时间短,无人机即可高速起飞。(2) 无人机发射系统具有良好的机动性能,生存能力高整个无人机可安装在运输载体(汽车、军舰、机车等)上。(3) 生产加工要求容易,无人机发射系统的制造成本低,在战时具有良好的可持续供应能力。无人机系统具有在任何气候条件下、在起伏的丘陵山沟、沼泽都可起飞的特点,所以说无人机发射系统适应性极强。于无人机发射系统的这些优点,在现代高尖端战争和高科技生活中发挥着及其重要的作用,所以小型无人机的发射装置迄今依然是值得我们研究的课题。但是,科学研究往往是需要理论与实践相结合的。研制并发射轻巧的小型无人机面临着工程和技术上的难题,其中最为关键的就是解决无人机的动力问题。我们需要小型无人机的发射系统能够在无人机内极小的体积内产生足够的能量,然后使之转化为动能,与此同时又不增加过多的重量。因此,捉高小型无人机总体性能的关键在于提高无人机发射系统的机动性和适用性。I发射系统的分析发射系统是无人机的一个重要功能系统,是满足无人机机动灵活、重复使用以及高生存能力等多种需求的必要技术保障。现今,无人机的发射系统的种类有很多,例如火箭助推起飞、弹射起飞、地血滑行起飞等方式。因此,无人机的发射的过程在物理学角度可以看做是发射系统对无人机做功的过程,即为无人机的起飞提供能量。目前,国内外的小型无人机的发射系统多采用弹射式弹射起飞的方式,其优点是机动灵活、安全性和隐蔽性好,也最适用于小型无人机。现有弹射的主要原理是将弹性势能、气压能、液压能等不同形式的能量转换为起飞所霜的机械动能,目的是使无人机在给定长度的滑轨上能够加速达到安全顺利起飞的速度。根据为发射动力捉供能源的能量形式,可将发射系统分为:气液压弹射系统、电磁弹射系统和橡筋弹射系统等。目前使用比较广泛的发射系统即为电磁弹射系统和橡筋弹射系统这三种。通常情况下,起飞速度小于25m/s,起飞重量小于100kg,采用橡筋弹射方式;起飞速度介于25〜45m/s,起飞重量小于400kg,采用气液压弹射方式。如美国的银狐无人机,英国的“不死鸟"无人机。下面我们将针对三种不同的弹射方式进行分析。。该系统主要由气液压能源系统、弹射桁架系统、锁闭机构、释放机构、滑行系统、增速系统、电气控制系统等多个系统组成。该系统的动力源来自于气液压,气囊式蓄能、单作用式液压缸、液压管路、卸荷阀、截止阀等组成了这种能源系统。系统的工作原理为:在无人机的弹射前先向气囊式蓄能器冲入高压油和氮气,当无人机弹射时,蓄能气囊