美國的幾種混合電動無人機

美國弗吉尼亞州的先進飛機公司（AAC）研制了“大力神”（Hercules）小型長航時多旋翼垂直起降（VTOL）無人機，計劃于今年12月份開始交付使用?！按罅ι瘛辈捎昧擞碗娀旌贤七M系統(tǒng)，能攜帶1.8kg任務(wù)載荷持續(xù)飛行2h，如果攜帶第2個燃油箱后，最大的續(xù)航時間可達到3.5h。與采用電池為動力的同類型無人機相比，“大力神”在攜帶同等重量任務(wù)載荷的情況下，續(xù)航時間是前者的4～6倍。

“大力神”總重為16kg，機上有6個可以在垂直和水平之間自由切換的旋翼，機身上還設(shè)計有空氣動力學(xué)整流罩以減少阻力，裝備了一個功率1.5kW的串聯(lián)式油電混合推進系統(tǒng)，由一個二沖程的汽油發(fā)動機驅(qū)動一臺緊湊型發(fā)電機作為旋翼的動力，同時還有一組可以提供2min飛行時間電力的備用電池，以確保在發(fā)動機失效時能夠安全著陸。

AAC公司聲稱，目前常規(guī)的多旋翼小型無人機的飛行時間最多為30min，而“大力神”續(xù)航時間更長，可以顯著提高工作效率，因此與常規(guī)的多旋翼小型無人機相比，“大力神”可以將遙測的工作成本每畝降低45%。“大力神”滿足FAA第107部小型無人機的規(guī)章，單價為6萬美元。

AAC公司的長期目標是研制“神速”（Greased Lightning）大型柴油電動混合動力VTOL無人機，機上共有10個螺旋槳，采用分布式推進系統(tǒng)，8個旋翼設(shè)計在可傾轉(zhuǎn)的機翼上，2個旋翼設(shè)計在在可傾轉(zhuǎn)的尾翼上。目前，公司已經(jīng)制造了一架50%大小的GL-10縮比原型機，并2015年成功完成了飛行試驗。全尺寸“神速”無人機重125kg，可以持續(xù)飛行24 h，飛行速度為648.2km/h，從而將長航時、高航速及懸停能力集于一身。

位于美國馬薩諸塞州馬爾登的頂尖飛行技術(shù)公司（To p F l i g ht Technologies）也推出了名為“空中伯格”（Airborg）H8 10K的八旋翼汽油-電動VTOL無人機，由一臺汽油發(fā)動機驅(qū)動緊湊型“海爾貝克”陣列發(fā)電機作為旋翼的動力，功率10 kW，并帶有鋰聚合物充電電池作為備用，機上還有一個數(shù)字齒輪箱控制旋翼在飛行時的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

如果攜帶4kg任務(wù)載荷，“空中伯格”可以飛行3h，如果攜帶10kg的任務(wù)載荷時，其飛行時間為1h，只是因為飛行器的重量超過50kg，超過了第107部限制的小型無人機總重25kg的限制，所以需要專門的認證。

頂尖飛行技術(shù)公司還在研制一種能攜帶100kg任務(wù)載荷的100kW混合動力推進系統(tǒng)，續(xù)航時間3h，可以用于運輸貨運和作為自主空中出租車的前身。

基于紐約的美國ULC機器人公司最近聲稱，已經(jīng)對一種電池動力的小型VTOL無人機進行了飛行試驗。這種無人機采用飛翼布局，機翼翼展3.3m，在機翼下有兩個懸臂桿，每個懸臂桿成對安裝有兩個旋翼，共有8個旋翼，為垂直飛行時提供升力。向前飛行時，飛行器完全依靠固定翼升力和尾部螺旋槳推進力飛行，此時，懸臂上的旋翼都將關(guān)閉。無人機可以攜帶5kg的任務(wù)載荷，目前續(xù)航時間為1.5h，但該公司計劃改為汽油-電動混合推進裝置，續(xù)航時間可增加至5h，巡航速度達80km/h，飛行距離大410km。

（責任編輯：王瀟一）