孫 燁 成 堅(jiān) 趙 盼 / 武漢軍械士官學(xué)校

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無(wú)人機(jī)發(fā)射和回收方法一覽

孫 燁 成 堅(jiān) 趙 盼 / 武漢軍械士官學(xué)校

【摘 要】同有人駕駛飛機(jī)的起飛和降落階段一樣，在無(wú)人機(jī)的運(yùn)用中，發(fā)射與回收階段往往被認(rèn)為是最困難、最關(guān)鍵的階段，同樣也是多種多樣的。本文以支持發(fā)射與回收的載體機(jī)構(gòu)作為分類依據(jù)，列舉了目前常見的無(wú)人機(jī)發(fā)射和回收方法。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī)；發(fā)射和回收方法

無(wú)人機(jī)是“無(wú)人駕駛空中飛行器”（UAV）或“遙控駕駛飛行器”（RPV）的簡(jiǎn)稱，無(wú)人機(jī)的“無(wú)人”這一特點(diǎn)，使其在運(yùn)用的時(shí)候默默無(wú)聞，不能像有人駕駛飛機(jī)那樣，被外界大書特書。在一般人眼里，無(wú)人機(jī)可能就是一架遙控飛機(jī)，或是電視新聞里無(wú)人機(jī)一些偵察的場(chǎng)面，除此之外，也許就是一些展覽中的圖片和數(shù)據(jù)的堆砌。但是，近年來，無(wú)人機(jī)的飛速發(fā)展引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，無(wú)論在國(guó)防領(lǐng)域還是在民用方面都有廣泛的應(yīng)用。

同有人飛機(jī)的起飛和降落階段一樣，在無(wú)人機(jī)的運(yùn)用中，發(fā)射與回收階段往往被認(rèn)為是最困難、最關(guān)鍵的階段，同樣也是多種多樣的，世界無(wú)人機(jī)有多少種發(fā)射方式和回收方式，這很難說出精確數(shù)字，但可以肯定地說，比有人飛機(jī)的起飛著陸方式要多得多。

一、無(wú)人機(jī)的發(fā)射方法

無(wú)人機(jī)的發(fā)射方法有很多，在概念上有些十分簡(jiǎn)單，有些又十分復(fù)雜。許多發(fā)射概念源于各種大型飛行器的發(fā)射經(jīng)驗(yàn)，另一些為小型無(wú)人飛行器所特有。

目前常見的發(fā)射方式有起落架滑跑（Wheeled Take-off Launcher）、起飛跑車滑跑（Running Launcher）、母機(jī)空中發(fā)射（Air Drop Launcher）、發(fā)射架上發(fā)射或彈射（Catapult Launcher）、容器（箱式）內(nèi)發(fā)射或彈射（Tube Launcher）、火箭助推（Booster Rocket Launcher）、垂直起落（Vertical Take-off Launcher）、纜繩系留、手拋（Hand Launcher）和自動(dòng)發(fā)射（Auto Launcher）等方法。

或許簡(jiǎn)單的發(fā)射方式源于航模的“手拋發(fā)射”。這種方式很實(shí)用，但僅適用于重量相對(duì)較輕的飛行器，這類飛行器載重量低，動(dòng)力適當(dāng)。（例如美國(guó)的“指針”無(wú)人機(jī)）

手拋式發(fā)射（Hand Launcher）

起落架滑跑（Wheeled Take-off Launcher）

普通的輪式發(fā)射同樣簡(jiǎn)便，但需要一塊平整好的場(chǎng)地并要小心翼翼地控制飛行的航向。這種方式一般需要人工操縱。（例如美國(guó)的“禿鷹”、巴西的BQM-1BR無(wú)人機(jī)）

許多無(wú)人機(jī)，尤其是靶機(jī)是裝載在固定翼飛機(jī)上從空中發(fā)射的，這些無(wú)人機(jī)通常都具有較高的失速，由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。（例如意大利的“米拉奇”）

母機(jī)空中發(fā)射（Air Drop Launcher）

火箭助推（Booster rocket Launcher）

有些無(wú)人機(jī)通常也在地面上利用火箭助推發(fā)射。火箭助推發(fā)射方式為使飛行器達(dá)到起飛速度通常需要有效作用距離上施加一個(gè)發(fā)射力，但一般要求在一段很長(zhǎng)距離內(nèi)把發(fā)射力施加在飛機(jī)上，以使其達(dá)到飛行速度。在應(yīng)用火箭助推發(fā)射前，必須仔細(xì)地對(duì)推力線進(jìn)行校準(zhǔn)，以確定飛行器沒有施加任何力矩，從而避免控制問題的出現(xiàn)。

車載發(fā)射是一種費(fèi)用低廉而且實(shí)用的方法。除了需要一塊干河床或者一條跑道外，剩下的就是將飛機(jī)及其配件裝載在發(fā)射車頂上，鼓足勁兒駕車飛馳。（例如英國(guó)的 “天眼”無(wú)人機(jī)）

助跑式發(fā)射（Running launcher）

軌道發(fā)射（Catapult Launcher）

有些無(wú)人機(jī)通過導(dǎo)軌或軌道加速到發(fā)射速度的裝置稱為軌道發(fā)射器（例如英國(guó)的 “不死鳥”無(wú)人機(jī)）。

另外，垂直起降無(wú)人機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，所需的發(fā)射裝置很少，所以特別適于地面作戰(zhàn)行動(dòng)，然而，出于對(duì)軍事行動(dòng)中機(jī)動(dòng)性的考慮，垂直起降無(wú)人機(jī)通常需要一輛載車，載車上的裝置可以確保無(wú)人機(jī)在運(yùn)輸過程中的安全，有時(shí)還包括檢測(cè)、啟動(dòng)和服務(wù)性設(shè)備。（例如加拿大的 “哨兵”、美國(guó)的QH-50無(wú)人機(jī)）。

垂直起落（Vertical take-off Launcher）

旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的一種新穎別致的發(fā)射方式，在二戰(zhàn)時(shí)期用于小靶機(jī)的發(fā)射，為炮兵提供靶標(biāo)。這個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)環(huán)形的軌道或跑道，中央的標(biāo)桿上固定有一個(gè)托車，無(wú)人機(jī)就放置在托車上。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，托車松脫并開始沿著軌道旋轉(zhuǎn)加速，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到發(fā)射速度時(shí)，無(wú)人機(jī)脫離托車，沿環(huán)行軌道的正切方向起飛。盡管這個(gè)系統(tǒng)要求在發(fā)射的瞬間對(duì)飛機(jī)實(shí)施有效控制，但它工作良好并且操作相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)然，使用這個(gè)系統(tǒng)需要有固定的發(fā)射場(chǎng)地。

二、無(wú)人機(jī)的回收方法

和發(fā)射一樣，無(wú)人機(jī)的回收也有多種可行的選擇。下面將介紹一些時(shí)下已經(jīng)應(yīng)用的回收方法。常見的回收方法有垂直起落回收（Vertical Landing Recovery）、捕鉤回收（Arresting Hook Recovery）、起落架著陸（Wheeled Landing Recovery）、翼 傘 回 收（Parafoil Recovery）、 傘 降 回 收（Parachute Recovery）、撞網(wǎng)回收（Net Recovery）、氣袋或氣墊回收（Airbag Recovery）、滑撬回收（Skid Recovery）、靠機(jī)身腹部或背部的結(jié)構(gòu)擦地回收（Body landing Recovery）、迫降回收、飛機(jī)回收、火箭反向制動(dòng)回收等。

固定翼無(wú)人機(jī)最常用的回收方法是滑道回收，例如跑道降落。要實(shí)施這種回收方法，無(wú)人機(jī)必須裝有著陸用的輪胎，同時(shí)它的控制系統(tǒng)必須能夠完成典型定翼飛機(jī)的拉平操縱。實(shí)踐證明在飛機(jī)著陸滑行期間，控制方向極其重要，這就要求無(wú)人機(jī)具備剎車系統(tǒng)。

一種經(jīng)常使用的適于跑道降落的技術(shù)是給無(wú)人機(jī)裝備一個(gè)尾鉤，并在跑道上安裝減速齒輪（例如以色列的 “先鋒”“猛犬”“偵察兵”無(wú)人機(jī)）。使用這種方法，只需在飛機(jī)著陸滑行期間進(jìn)行方向控制，基本不需要機(jī)上剎車。

目前使用減速齒輪吸收能量的主要有兩種：一種是摩擦剎車，它有一個(gè)繞著纜繩或帶子的卷筒，連接到“地掛”上（與無(wú)人機(jī)尾鉤咬合的線或纜繩）；另一種是液動(dòng)絞盤，一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)易水管與一個(gè)卷筒銜接，卷筒上繞著尼龍帶。當(dāng)使用磨擦剎車時(shí)，帶子被纏繞進(jìn)地掛。

捕鉤回收（Arresting hook Recovery）

撞網(wǎng)回收（Net Recovery）

在靶機(jī)和一些無(wú)人機(jī)上使用傘降回收系統(tǒng)已有較長(zhǎng)的歷史。當(dāng)然，降落傘的使用要求無(wú)人機(jī)具有足夠的載重和容積為傘包提供艙位。為了減少傘和地面、水面沖撞所造成的損害，人們?cè)O(shè)計(jì)作用了許多不同形狀的降落傘，都具有相對(duì)低的下降速率。有些無(wú)人機(jī)使用氣囊或耐壓結(jié)構(gòu)以減小觸地的負(fù)荷。

傘降回收（Parachute Recovery）

垂直起落回收（Vertical landing Recovery）

依據(jù)一些特殊用戶的需求，大量垂直起降無(wú)人機(jī)和無(wú)人直升機(jī)被列入研發(fā)生產(chǎn)計(jì)劃，研究生產(chǎn)范圍從純直升機(jī)到?jīng)_擊導(dǎo)引裝置和傾斜翼無(wú)人機(jī)，所有垂直起降無(wú)人機(jī)都有能夠在機(jī)體與艦艇甲板之間保持相對(duì)低速的明顯優(yōu)勢(shì)。

中空打撈式回收為無(wú)人機(jī)的回收提供了新的途徑，從艦船起飛的直升機(jī)飛向無(wú)人機(jī)，把無(wú)人機(jī)像貨物一樣卸在甲板上（例如美國(guó)的 “火蜂”Ⅱ無(wú)人機(jī)）。

在中空回收方面美國(guó)空軍具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，他們已對(duì)靶機(jī)、巡航導(dǎo)彈等進(jìn)行了成功回收。例如，在越南戰(zhàn)爭(zhēng)中，對(duì)探測(cè)目標(biāo)的回收成功率超過96%。中空回收不需要末段跟蹤導(dǎo)航，但需要機(jī)組人員嫻熟的技能和敬業(yè)精神，以及特殊結(jié)構(gòu)的飛行器。

參考文獻(xiàn):

[1]《國(guó)外無(wú)人機(jī)大全》，航空工業(yè)出版社，2001.

[2]《航空航天概論》，北京航空航天大學(xué)出版社，1997.

[3]《形形色色的飛機(jī)》，國(guó)防工業(yè)出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介:

孫燁，武漢軍械士官學(xué)校無(wú)人機(jī)系教員,講師。

成堅(jiān)，武漢軍械士官學(xué)校無(wú)人機(jī)系教員，講師。

趙盼，武漢軍械士官學(xué)校校務(wù)部，參謀。