1993 次觀看·2025年3月14日
軍工大廠洛克希德.馬丁公司旗下的塞考斯基公司最近宣布,旋翼吹翼新型無人機概念機已經完成首輪飛行測試,驗證了設計可行性。與現有的多軸、垂直起降無人機不同,這種旋翼吹翼機採用了與魚鷹傾轉旋翼機類似的旋翼設計,未來可望生產尺寸更大的原型機,拓展作戰用途,爭取獲得取美國國防高等計畫研究署(DARPA)的輔助專案。
DARPA的輔助專案是一種小型垂直起降無人機計畫,它的全稱是先進飛機無基礎設施發射與回收計畫,從2022年9月啟動,主要目標是取代目前海軍使用的RQ-21無人機,首批選擇了6家廠商進行競爭,進行初步設計審查,預計在2026年初進行實驗性飛行。
DARPA輔助專案要求無人飛機總重量低於150公斤,目標希望在114公斤以內,有效酬載27公斤,續航時間16小時,可操作在距離船艦185公里範圍之內。這相當於其他相同酬載無人直升機能完成任務能力的3倍。另要求艦載人員能在沒有任何基礎設施,並以較少訓練的組員,即使不是很熟練也能順利操作。
輔助計畫要取代的RQ-21無人機是固定翼機,總重61公斤,有效酬載18公斤,採用彈射發射,攔阻回收方式,需要9名人員才能操作,操作時須使用軍艦飛行甲板,影響其他飛機運作。
這個輔助專案誕生的垂直起降無人機未來也可能會擴展到陸軍、陸戰隊等單位,增強他們的戰場態勢感知能力,加強偵察力量。
塞考斯基參與輔助計畫的旋翼吹翼無人機,也被稱為旋翼增效機翼無人機,它採用電力驅動,翼展約10英尺,大約3.13米,重115磅,大約52公斤,搭載了兩台電動馬達,能在原地起飛後空中轉換飛行模式。2025年1月初,塞考斯基公司完成了旋翼吹翼電動驗證機的過渡飛行,這款無人機成功實現了垂直升空後轉為水平向前飛行。
00:00 旋翼吹翼無人機成功試飛
01:15 輔助專案強調垂直起降 六家公司入圍
05:46 塞考斯基新旋翼無人機首飛測完成
09:03 空境公司的野貓垂直起降無人機
10:11 美製「V-BAT」無人機 助烏對抗俄電戰
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軍工大廠洛克希德馬丁公司旗下的塞考斯基公司
最近宣佈 旋翼吹翼新型無人機概念機
已經完成了首輪飛行測試 驗證了射擊的可行性
與現有的多軸垂直起降無人機不同
這種旋翼吹翼機採用了與魚鷹輕轉旋翼機類似的旋翼射擊
未來可望生產尺寸更大的原型機 拓展作戰用途
爭取獲得美國國防高等計劃研究署DARPA的輔助專案
DARPA的輔助專案是一種小型垂直起降無人機計劃
它的全稱是 先進飛機無基礎設施發射與回收計劃
從2022年9月開始啟動
主要目標是取代目前海軍使用的RQ-21無人機
首批選擇了6家廠商進行競爭
首先進行初步射擊審查
預計在2026年初進行試驗性飛行
這個輔助專案誕生的垂直起降無人機
未來也可能會擴展到陸軍海軍陸戰隊等單位
增強他們的戰場態勢感知能力
加強偵察力量
今天我想聊聊垂直起降無人機的話題
DARPA的輔助專案要求無人飛機總重量低於150公斤
目標希望在114公斤以下
有效載荷27公斤
續航時間16小時
可操作在距離船艦185公里範圍之內
這相當於其他相同籌載無人直升機
能夠完成任務能力的三倍
另外還要求艦載人員能在沒有任何基礎設施
並較少訓練的組員
即使不是很熟練也能夠順利操作
輔助計劃要取代的RQ-21無人機是固定翼飛機
總重61公斤
有效載荷18公斤
採用彈射發射攔阻回收的方式
需要九名人員才能操作
操作時必須使用軍艦飛行甲板
影響其他飛機的運作
無人飛機可以大致分為固定翼機
直升機
複合翼機
多旋翼機等四大種類
但要在軍艦這樣狹小空間運作
並能夠克服惡劣海上環境
基本排除了多旋翼機型
原因是這種機型雖然能夠垂直起降與空中旋停
但升力只是來自於旋翼
有航時短
速度慢
抽載低等缺點
固定翼飛機具有巡航速度高
長航時
抽載率高等優點
但缺點呢
是起降要求高
需要跑道
而且呢
無法空中旋停
直升機升力主要來自於旋翼
並且呢
用尾旋翼來抵消主旋翼的扭矩
因此呢
造成控制不容易
巡航時間短等缺點
但它具有運動靈活和抗風性強的優點
複合翼機在固定翼上加入了多旋翼
兼具固定翼和多旋翼的優缺點
但結構複雜
成本高
而且運作要求高度自動化
艦載無人機起降限制因素很多
因此呢
在船艦上起飛
有火箭助推
機械彈射
傳統動力起飛
以及垂直起飛等等
降落則有攔截網回收
動力垂直降落和傳統動力降落等
與陸地起降相比
無人機從軍艦上起降是要克服更多的限制
海上環境嚴苛
船艦呢
是浮動的平臺
一直處於運動當中
強風
海象和洋流等環境力量都會造成船體晃動
降落時需要更複雜的技術
無人機必須具有高精度的導航系統
還需要有即時動態定位能力
纔能夠即時獲得晃動和運動的船艦的精確位置
另外還需要追蹤和預測海浪起伏運動軌跡
纔能夠成功進行自動降落控制
但對於強風大雨等惡劣天候
目前艦載無人機技術仍然受到限制
DAPA輔助專案的目標呢
是能夠在海況三情況下運作無人機
就是波浪高度0.5到1.25米
波浪速度是30節
逆風震風最高可達45節的情況下運作
也要求在DDG級驅逐艦的直升機庫至少停放十架無人機
輔助專案第一階段選擇了六家廠商的研發概念
首先是空競公司的野貓無人機
它具有不可折疊機翼的尾座式機型
它的H型尾部有四個折疊螺旋槳
用於垂直飛行
並有七手螺旋槳用於水平懸浪飛行
第二個呢
是格里芬航太公司的方案
尾部具有傾斜螺旋槳
可在主翼能夠傾斜折疊的螺旋槳
提供垂直起飛和巡航飛行
第三種是卡瑞姆飛機公司的方案
採用尾座式機型
具有折疊機翼和兩具大型相互反轉的螺旋槳
用於垂直起降
等到飛行到指定高度後
再轉為水平的巡航飛行
機尾是逆反轉的V字形尾翼
第四種是梅瑟航空的機型
採用了兩個螺旋槳提供垂直起降
尾部有水平推進螺旋槳供巡航飛行
第五是諾斯洛普格魯曼公司的方案
設計源自B100垂直起降無人機
主翼在垂直起降階段可以向後折疊
機尾具有向下傾斜的推進螺旋槳供垂直起降
當飛到指定高度後
推進螺旋槳轉至水平飛行
第六是塞考斯基公司的旋翼吹翼概念機型
採用飛翼尾座方式
有兩臺旋翼發動機
用以提供垂直飛行中的推力
能夠旋傾空中如同直升機
並轉向高效的水平飛行
給予機翼更多的升力延長續航時間
塞考斯基參與輔助計劃的旋翼吹翼無人機
也被稱為旋翼增效機翼無人機
它採用電力驅動
翼展約10英尺
大約3.13米
重115磅
大約52公斤
搭載了兩臺電動馬達
能在原地起飛後
空中轉換成水平飛行模式
由塞考斯基創新部門組成的快速原型開發團隊
在一年之內就完成了
從初步設計
模擬到實地測試的全過程
2025年1月初
塞考斯基公司完成了旋翼吹翼電動驗證機的過渡飛行
這款無人機成功實現了垂直升空後
轉為水平向前飛行
從那時開始
這款無人機在40多次起降測試當中表現優異
並成功完成了30次垂直升降與水平飛行的轉換
這是設計中最具挑戰性的動作
測試顯示
它的最高飛行速度達到了每小時159公里
這種旋翼吹翼機的發動機是固定式的
不需要像輕轉旋翼機那樣上下旋轉
而且是垂直升空到一定高度之後
通過調整飛翼控制翼面
轉換成水平飛行狀態
發動機不需要旋轉動作
可以大幅簡化動力系統的機械結構
減少故障率
同時又能夠像固定翼飛機那樣獲得更高的飛行速度與航程距離
這種設計思路很新穎
不知未來是否能夠獲得成功
塞考斯基表示
未來可能放大機型的尺寸
將採用混合動力推進系統以提升性能
這種旋翼吹翼機
因為機身在飛行過程中從垂直轉到水平
然後降落時又恢復到垂直狀態
因此不太適合有人飛行
如果尺寸足夠大的話
可以作為無人運輸機來使用
塞考斯基是美國知名的直升機廠商
著名的產品有海王
黑鷹
臺中馬
超級中馬等直升機
不過在未來直升機的競爭中處於落後地位
他研發的同軸反轉旋翼加推進式流行槳的SBE
沒能被美國陸軍選中
貝爾的V280勇氣輕轉旋翼機則被陸軍選中了
塞考斯基痛定思痛
感覺未來輕轉旋翼機很可能是新的發展方向
目前貝爾波音的V22魚鷹機
貝爾的V280和阿古斯塔韋斯特蘭AW609都獲得成功
於是塞考斯基也想發展輕轉旋翼機
塞考斯基強調
旋翼吹翼無人機具備海上與邊境巡邏
運輸和搜救作業能力
還可以通過運用油電混合動力改良型飛空系統
發展出更大尺寸的版本
在中小型艦艇直升機甲板與複雜野外地形中起降
跨載武器可以執行打擊任務
結合塞考斯基Matrix自主系統
提升有人無人組合協同作戰與多元應用潛力
因為現在美國海軍陸戰隊強調分散輕量化部署
裁撤了主戰場的編制
更強調無人載具
包括無人火箭炮
無人導彈發射車等等
如果也能夠配備這種無人垂直起降運輸飛機的話
必將大幅增加跳島戰術的可行性
空競公司因為生產彈簧導無人機而聞名
這次為了參與輔助專案
空競無人機提出了野貓無人機計劃
野貓無人機採用緊湊的尾座式設計
頭部的一個大型軸心槳提供了前進的動力
機身下部可以安裝各種探測器
具有飛得遠載荷大的特點
適合在有爭議地區的後勤補給
單程飛行距離超過兩千海里
也就是超過三千七百公里
任務半徑大約八百三十三公里
巡航時間超過十二小時
此外野貓無人機也超越了輔助專案的海況和巡航速度的要求
能夠在高海況和大風條件下運作
最大飛行速度超過一百節
相當於一百八十五公里每小時
能夠快速執行海上或陸地上的長距離任務
野貓的尾座式降落設計
只需要較少的基礎設施和戰機面積
它也具備自主飛行能力
利用自主性
電腦視覺和先進的可控性
可以在有爭議性和緊飛空域執行搜索任務
除了這些沒有定案的無人機計劃
美軍已經裝備了一種垂直起降無人機
而且它可以不依賴GPS就能飛行
並已經在烏克蘭戰場取得了戰果
總部位於加州聖地亞哥的盾牌智能公司
2024年6月開始提供V-BAT無人機給烏軍使用
在實戰環境驗證這種無人機對抗俄軍電子作戰的效能
V-BAT採用模塊化和輕量化設計
只需要兩個人就能在三十分鐘內完成組裝
進行升空作戰
大幅降低操作與維護壓力
這種無人機長約2.74米
翼展2.95米
最大飛行重量56.7公斤
有效載荷11.35公斤
最高飛行高度可以達到6000米
V-BAT可以垂直起降
起飛後能在空中將機體姿態由垂直變換為水平
最高時速可達167公里
制空時間11小時
前部搭載了光學
遙測和紅外線夜視等裝備
中後部則有合成孔徑雷達
保證可以晝夜或天氣不好的情況下
都可以執行偵查任務
除了輕便
可以垂直起降
V-BAT最受重視的能力
就是可以不依賴GPS或外部通信的情況下執行任務
V-BAT無人機配備了一個名為
Zewail NX的計算模塊
使用人工智能技術
即便在GPS和通信受到強烈幹擾
以至無法正常使用的環境下
V-BAT也能夠根據戰場實時動態做出反應
以完成任務
因為V-BAT的性能突出
日本Zewail隊已經採購
臺灣也表達了購買的興趣
不過
V-BAT雖然能在軍艦上垂直起降
但還達不到輔助專案要求的性能
這也是他沒能入選的原因吧
那麼您對這些垂直起降無人機有什麼高見呢
歡迎大家留言討論
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