无人机的发射与回收

无人机的发射与回收 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
无人机的发射与回收
发射与回收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。

从物理学角度看，无人机的发射与回收过程均是对无人机做功的过程，发射过程对无人机提供能量，而回收过程则是吸收无人机的能量。

一、发射技术
1、火箭助推发射
火箭助推发射主要是利用火箭助推器的能量，在短时间内将无人机加速到一定的速度和高度，一般采用零长发射和短轨发射方式。

按照火箭助推器的使用数量及在无人机上连线布置形式的不同，可分为：单发共轴式、单发夹角式、双发夹角式和箱式自动连续发射等。

共轴式助推发射火箭推力线与机体轴线一致，无人机加速迅速，推力线线控制与调整简单，但推力座设置复杂，特别是后置式动力装置协调困难。

夹角助推式或加推离线与机体轴线成一定角度，推力座设置简单，但推力线控制与调整要求较为复杂，火箭脱落时与后置式动力装置易发生干涉。

按照发射架与无人机的相对位置关系，分为悬挂式和下托式发射方式。

悬挂式多用于共轴式发射、离轨下沉量较大的无人机；而下托式多用于夹角式发射、离轨下沉量较小的无人机。

图1 RQ-2“先锋”（Pioneer）无人侦察机单夹角发射
火箭助推器发射优点是机动灵活、通用性好、应用广泛，几乎适用于任何类型的飞机，是常用的无人机发射方式之一；缺点是设计火工品的贮存、运输和使用，发射时具有声光烟等容易暴露发射阵地的较强物理特征。

（这个无所谓吧，打一枪换一个地方呗）
2、弹射起飞
弹射起飞的主要原理是将液压能、气压能或弹性势能等不同形式能量转换为机械动能，使无人机在一定长度的滑轨上加速到安全起飞速度。

按发射动力能源的不同形式，可分为：液压弹射、气压弹射、橡筋弹射、电磁弹射等。

（1）起飞速度小于25m/s，起飞重量小于100kg，通常采用橡筋弹射方式；（2）起飞速度小于25~45m/s，起飞重量小于400kg，通常采用气压或液压弹射方式。

如美国的银狐无人机（气压弹射），英国“不死鸟”无人机。

无人机橡筋弹射方式原理简单、机构简便，但仅限于低速、微小型无人机发射。

气压和液压弹射方式除工作介质（高压气体或高压油）不同外，工作原理基本相同。

但气压弹射能量特性受环境温度影响较大，且安全性较差。

目前中小型低速无人机多采用液压弹射技术。

图2 英国“不死鸟”无人机液压弹射发射
弹射起飞方式优点是机动灵活、安全性和隐蔽性好；缺点是发射质量受限制，滑轨不能太长，一般只适用于中小型低速无人机。

3、地面滑跑起飞
地面滑跑起飞主要原理是利用无人机自身发动机的推力，驱动无人机在跑道上加速起飞。

分为起飞车滑跑起飞和轮式起落架滑落起飞。

地面滑跑起飞的优点是发射系统部分简单可靠，配套地面保障设备少，加速的过载小；其缺点主要是需要跑道或较好的地面环境条件，机动灵活性较差，起落架结构部分需占用部分无人机的空间及重量。

图3 美国全球鹰无人机滑跑起飞
4、空中发射
空中发射是指通过载机将无人机携带至空中，利用载机自身的速度实现无人机与载机的分离和自主飞行。

主要分为滑轨式发射和投放式发射。

滑轨式发射指将无人机安装在滑轨上，无人机靠自身动力滑出轨道。

投放式发射是指在载机上安装悬挂系统，无人机投放脱离后载机后靠自身动力飞行。

根据无人机自身动力启动时间，分为投放前启动和投放后启动。

图4 美国火蜂无人机空中发射
图5 中国无侦-5（即长虹-1）无人机投放式发射
空中发射的优点是发射系统部分简单；缺点主要是对载机的要求高，依赖于机场保障，使用成本高，机动灵活性差。

5、其他发射方式
1)手抛式
适用于小型无人机，如美国“指针”FQM-151A，“大乌鸦”RQ-11。

图6 美国“大乌鸦”无人机手抛式发射
2)垂直起飞
是无人直升机和旋翼机的垂直或短距离起飞方式。

如美国的“鹰眼”无人机。

图7 美国“鹰眼”无人机垂直起飞
二、回收技术
1、伞降回收
伞降回收技术成熟，被广泛使用，大多数无人机都采用降落伞作为主要的回收装置。

即使采用其他的回收装置，通常也会选择降落伞作为应急回收系统。

为降低无人机的着陆冲击，伞降回收系统通常采用伞降加末端缓冲装置的组合形式。

末端回收装置有气囊减冲和反挚火箭缓冲两种方式。

图8 无人机的伞降回收
伞降回收也存在着一些缺点。

比如：回收过程中如果遇到侧风，会有水平飘移，影响了着陆的准确性；并且，着陆点的地貌对伞降后无人机的损伤程度有直接影响。

着陆过载较大时，若想降低着陆速度，需要以增大伞衣面积及降低回收精度为代价。

2、着陆滑跑回收
着陆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，通过滑行摩擦阻力或其他阻拦装置（阻拦网、阻拦索或阻力伞）使无人机在地面上逐步减速直至停止。

中小型无人机滑跑距离为几十米，大型无人机一般为
100~300m。

地面滑跑回收方式优点是回收系统本分简单，配套地面保障设备少，着陆撞击过载小，对机体和机载设备的损伤小，回收后再次起飞准备的时间短；缺点是需要跑道较良好的起飞条件，回收的机动灵活性差。

3、撞网回收
是一种理想的非伞降方式，特别适合窄小的回收场或舰船上使用。

重点是如何引导无人机准确的飞向阻拦网，触网后如何柔和的吸收能量。

这种方式适用于小型无人机，可靠性高，对回收场空间要求不高，费用低。

4、其他回收方式
1)“天钩”系统回收
和撞网回收差不多，控制无人机飞向绳索，利用无人机上的挂钩勾住绳索。

如美国的“扫描鹰”无人机。

图9 美国“扫描鹰”无人机“天钩”回收
2)适用于精确定点回收的翼伞回收方式
3)适用于无法在地面或水面回收的无人机的中空回收系统
4)非整机回收
这种情况下只是回收无人机的任务设备舱，其他部分不回收。