論固定翼無人機起降方式及優缺點

摘 要：隨著科技不斷發展，固定翼無人機被廣泛的應用在各個領域，如測繪、電力、環保等行業領域中，但是固定翼無人機在可靠性、生存性等方面的需求比較強烈，就要對固定無人機的起降提出較高的要求。基于此，本文就對固定翼無人機的起降方式進行了闡述，并分析了各種起降方式的優缺點。

關鍵詞：固定翼無人機 起降方式 優缺點

一、固定翼無人機起飛方式及優缺點

（一）滑行起飛。固定翼無人機借助起落架在公路、機場滑行起飛，該起飛方式在固定翼無人機中是最為普遍的起飛方式，適用于任何機型。由于滑行起飛必須借助機場跑道、公路，因此在實際應用中必須具備專業性的區域時才能采用該起飛方式。與其他起飛方式相比，滑行起飛無需借助任何輔助設備，因此該起飛方式成本較低，安全性與可靠性也相對較高。由于對起飛場地有要求，導致滑行起飛方式機動靈活性較低，尤其是在民用領域方面受到很大的限制。

（二）短距起飛。固定翼無人機短距起飛是通過發動機矢量裝置或者機械增升裝置實現起飛距離縮短的目的，但是該起飛方式仍需短距的跑道。針對性強的無人機經常采用短距起飛方式，如艦載無人機利用有限的甲板完成起飛。由此可見，短距起飛仍需在特定的條件。因此，短距起飛也存在較大的局限性。

（三）垂直起飛。由于垂直起飛綜合固定翼無人機與直升機的優點，對場地依賴性小。垂直起飛的主要原理是推力換向，也就是在起飛的時候推力向上，當固定翼無人機進行水平飛行狀態后，推力轉變為向前傾轉。垂直起飛需要增加輔助裝置，這樣就會降低安全性與可靠性。此外，垂直起飛在經濟性與氣動效率也比其他起飛方式差。

（四）火箭助推起飛。火箭助推起飛方式需要借助支架，并將固定翼無人機放在已調好起飛角度的支架上，借助火箭生產的推力加速固定翼無人機的起飛速度。由于火箭助推起飛方式靈活性較高，被廣泛的應用到軍用領域中。火箭助推起飛方式最大的缺點就是成本較高。

（五）軌道彈射起飛。軌道彈射起飛是將固定翼無人機放在軌道滑車上，借助電磁等外力加速滑車速度，達到固定翼無人機起飛的速度。不管是在民營領域，還是在軍用領域該起飛方式被廣泛采用。軌道彈射起飛方式的機動靈活性較高，不需要軌道，有效的推廣了民用無人機的使用。軌道彈射起飛需要借助彈射設備，彈射設備的體積一般較大，需要特定的運輸工具。此外，在第一使用軌道彈射起飛方式時，需要做大量的準備，耗時較長。

（六）其他起飛方式。除了我們上述所提到額起飛方式之外，固定翼無人機還有車載起飛方式、空投起飛方式、手投起飛方式等。車載起飛方式是將固定翼無人機架設在汽車頂端，通過汽車加速達到無人機起飛速度之后釋放無人機。該起飛方式不需要專業場地，在公路即可完成起飛。車載起飛方式適用于小型低速無人機，同時需要對車輛進行專業的改裝。空投起飛方式需要借助運輸機、戰機將無人機帶升至一定高度之后釋放無人機。空投起飛方式具有展開速度較快，使用便利、易維護的優點，但也存在不易回收、續航時間等缺點。

二、固定翼無人機回收方式及優缺點

（一）起落架滑行降落。起落架滑行降落回收方式需要借助起落架在公里、跑道實現無人機的回收，因此起落架滑行降落方式同樣需要專用的跑道，對場地具有較強的依賴性，機動靈活性也比較差。盡管起落架滑行降落回收方式具有諸多缺點，但在無人機收回方面普遍采用這種方式，如臨時修建土跑道到達無人機降落要求。

（二）垂直降落。垂直降落回收方式是與垂直起飛方式完全相反的過程，垂直降落需無人機在水平飛行狀態轉變為懸停狀態，然后慢慢進行懸停降落。垂直降落可以在任一地點完成無人機降落，但對流量的消耗較大，再加上自身攜帶油量有限，這樣就縮短航程。

（三）撞網回收。撞網回收通過是在無人機預定的降落點布置阻攔網，阻攔網的高度通常設置在10米左右。當無人機在叨叨預定降落點時降低飛行速度與高度，對準阻攔網所在的航線直接撞網，無人機在進行撞網之前需要關閉發動機，利用自身的掛鉤掛在阻攔網上。撞網回收方式屬于零距離回收，機動靈活性較高，但對操作準度要求比較高。此外，由于無人機撞網具有一定沖擊力，因此不適用于大型無人機回收。

（四）降落傘。降落傘回收方式是當無人機已完成執行任務之后，在指定的降落空域自動開傘，或者通過手動指令完成開傘回收。在無人機回收中傘降方式被廣泛采用。降落傘被當做一種應急方式安裝在無人機中，當發生緊急狀況時開傘降落，這樣可以保證無人機以及相關設備的完整度。通常在傘降過程中會受到風速的影響，無法對無人降落點進行準確的掌握，這樣勢必會對無人機及相關設備造成損傷。此外，傘降速度加快，需在無人機上增加減震方式，減緩對無人機及相關設備的沖擊力。

（五）擦地著陸回收。擦地著陸回收方式是通過固定翼無人機與地面摩擦產生的阻力減緩飛行速度實現回收。擦地著落回收方式需要無人機以及任務設備設置保護措施，這樣可以避免著落過程中對無人機及設備造成損傷，最經典的就是氣囊著陸原理著陸回，及在無人機的機腹四周安裝上橡膠裙邊，中間則留有帶有孔的氣囊，無人機的發動機將空氣壓入到氣囊中，壓入的空氣通過留有的氣孔噴出，這樣就會在無人機的機腹下形成高壓空氣區，在高壓空氣區的緩沖作用下著落。

（六）其他回收方式。除上述回收方式之后，還有滑橇滑行降落、空中捕獲、阻攔著陸等方式，其中滑橇滑行降落方式是將起落架滑行降落方式中的起落架換成滑橇。相對于起落架滑行降落方式，滑橇滑行降落方式對跑道的要求比較低只需平坦的場地即可，如沙灘、草地等，但是在降落后無法控制滑行方向，這就要求降落的場地比較寬闊。

總 結

由于不同行業對固定翼無人機提出需求各不同，這就需結合任務需求、場地等要求選擇無人機的型號以及起飛、降落方式。因此，本文就對固定翼無人機的起降方式以及優缺點進行了分析，希望有助于對無人機起降方式的選擇。

參考文獻

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作者簡介：邸光宇（1990.12-），男，漢族，籍貫：河北石家莊，單位：中國人民解放軍66016部隊，研究方向：無人機。