無人機的發(fā)射與回收

發(fā)射與回收系統(tǒng)是無人機的一個重要功能系統(tǒng)，是滿足無人

機機動靈活、重復使用以及高生存能力等多種需求的必要技術(shù)保

障。從物理學角度看，無人機的發(fā)射與回收過程均是對無人機做

功的過程，發(fā)射過程對無人機提供能量，而回收過程則是吸收無

人機的能量。

一、發(fā)射技術(shù)

1、火箭助推發(fā)射

火箭助推發(fā)射主要是利用火箭助推器的能量，在短時間內(nèi)將

無人機加速到一定的速度和高度，一般采用零長發(fā)射和短軌發(fā)射

方式。

按照火箭助推器的使用數(shù)量及在無人機上連線布置形式的不

同，可分為：單發(fā)共軸式、單發(fā)夾角式、雙發(fā)夾角式和箱式自動連

續(xù)發(fā)射等。共軸式助推發(fā)射火箭推力線與機體軸線一致,無人機加

速迅速，推力線線控制與調(diào)整簡單，但推力座設(shè)置復雜，特別是

后置式動力裝置協(xié)調(diào)困難。夾角助推式或加推離線與機體軸線成

一定角度，推力座設(shè)置簡單，但推力線控制與調(diào)整要求較為復雜,

火箭脫落時與后置式動力裝置易發(fā)生干涉。按照發(fā)射架與無人機

的相對位置關(guān)系，分為懸掛式和下托式發(fā)射方式。懸掛式多用于

共軸式發(fā)射、離軌下沉量較大的無人機；而下托式多用于夾角式發(fā)

射、離軌下沉量較小的無人機。

圖1RQ—2“先鋒”(Pioneer)無人偵察機單夾角發(fā)射

火箭助推器發(fā)射優(yōu)點是機動靈活、通用性好、應用廣泛，幾

乎適用于任何類型的飛機，是常用的無人機發(fā)射方式之一;缺點是

設(shè)計火工品的貯存、運輸和使用，發(fā)射時具有聲光煙等容易暴露

發(fā)射陣地的較強物理特征。（這個無所謂吧，打一槍換一個地方唄）

2、彈射起飛

彈射起飛的主要原理是將液壓能、氣壓能或彈性勢能等不同

形式能量轉(zhuǎn)換為機械動能，使無人機在一定長度的滑軌上加速到

安全起飛速度。

按發(fā)射動力能源的不同形式，可分為：液壓彈射、氣壓彈射、

橡筋彈射、電磁彈射等。（1）起飛速度小于25m/s,起飛重量小

于100kg,通常采用橡筋彈射方式；（2）起飛速度小于25~45m/s,

起飛重量小于400kg，通常采用氣壓或液壓彈射方式。如美國的銀

狐無人機（氣壓彈射），英國“不死鳥”無人機。無人機橡筋彈射

方式原理簡單、機構(gòu)簡便，但僅限于低速、微小型無人機發(fā)射。氣

壓和液壓彈射方式除工作介質(zhì)（高壓氣體或高壓油）不同外，工作

原理基本相同。但氣壓彈射能量特性受環(huán)境溫度影響較大，且安

全性較差。目前中小型低速無人機多采用液壓彈射技術(shù)。

圖2英國“不死鳥”無人機液壓彈射發(fā)射

彈射起飛方式優(yōu)點是機動靈活、安全性和隱蔽性好;缺點是發(fā)

射質(zhì)量受限制，滑軌不能太長，一般只適用于中小型低速無人機.

3、地面滑跑起飛

地面滑跑起飛主要原理是利用無人機自身發(fā)動機的推力，驅(qū)

動無人機在跑道上加速起飛.

分為起飛車滑跑起飛和輪式起落架滑落起飛。

地面滑跑起飛的優(yōu)點是發(fā)射系統(tǒng)部分簡單可靠，配套地面保

障設(shè)備少,加速的過載小;其缺點主要是需要跑道或較好的地面環(huán)

境條件，機動靈活性較差，起落架結(jié)構(gòu)部分需占用部分無人機的空

間及重量。

圖3美國全球鷹無人機滑跑起飛

4、空中發(fā)射

空中發(fā)射是指通過載機將無人機攜帶至空中，利用載機自身

的速度實現(xiàn)無人機與載機的分離和自主飛行.

主要分為滑軌式發(fā)射和投放式發(fā)射?；壥桨l(fā)射指將無人機

安裝在滑軌上，無人機靠自身動力滑出軌道。投放式發(fā)射是指在

載機上安裝懸掛系統(tǒng)，無人機投放脫離后截機后靠自身動力飛行。

根據(jù)無人機自身動力啟動時間，分為投放前啟動和投放后啟動。

圖4美國火蜂無人機空中發(fā)射

圖5中國無偵-5（即長虹一1）無人機投放式發(fā)射

空中發(fā)射的優(yōu)點是發(fā)射系統(tǒng)部分簡單;缺點主要是對載機的

要求高，依賴于機場保障，使用成本高，機動靈活性差。

5、其他發(fā)射方式

1）手拋式

適用于小型無人機，如美國“指針”FQM-151A,“大烏鴉”RQ-11。

圖6美國“大烏鴉”無人機手施式發(fā)射

2）垂直起飛

是無人直升機和旋翼機的垂直或短距離起飛方式。如美國的

“鷹眼”無人機。

圖7美國“鷹眼”無人機垂直起飛

二、回收技術(shù)

1、傘降回收

傘降回收技術(shù)成熟，被廣泛使用，大多數(shù)無人機都采用降落

傘作為主要的回收裝置.即使采用其他的回收裝置，通常也會選擇

降落傘作為應急回收系統(tǒng).

為降低無人機的著陸沖擊，傘降回收系統(tǒng)通常采用傘降加末

端緩沖裝置的組合形式。末端回收裝置有氣囊減沖和反摯火箭緩

沖兩種方式。

圖8無人機的傘降回收

傘降回收也存在著一些缺點。比如：回收過程中如果遇到側(cè)

風，會有水平飄移，影響了著陸的準確性；并且，著陸點的地貌

對傘降后無人機的損傷程度有直接影響。著陸過載較大時，若想

降低著陸速度，需要以增大傘衣面積及降低回收精度為代價。

2、著陸滑跑回收

著陸滑跑回收主要是采用起落架或滑撬在跑道或平整地面上

滑行，通過滑行摩擦阻力或其他阻攔裝置（阻攔網(wǎng)、阻攔索或阻

力傘）使無人機在地面上逐步減速直至停止。中小型無人機滑跑

距離為幾十米，大型無人機一般為100~300m。

地面滑跑回收方式優(yōu)點是回收系統(tǒng)本分簡單，配套地面保障

設(shè)備少，著陸撞擊過載小，對機體和機載設(shè)備的損傷小，回收后

再次起飛準備的時間短；缺點是需要跑道較良好的起飛條件，回收

的機動靈活性差。

3、撞網(wǎng)回收

是一種理想的非傘降方式，特別適合窄小的回收場或艦船上

使用。重點是如何引導無人機準確的飛向阻攔網(wǎng)，觸網(wǎng)后如何柔

和的吸收能量。

這種方式適用于小型無人機，可靠性高，對回收場空間要求不

高，費用低。.

4、其他回收方式

1）“天鉤”系統(tǒng)回收

和撞網(wǎng)回收差不多，控制無人機飛向繩索，利用無人機上的掛

鉤勾住繩索.