美國耶茨電子空間公司(YEC)已完成“沉默箭”(Silent Arrow)寬體貨運無人機GD-2000WB的設計,計劃在2020年范堡羅航展上展示。該型無人機根據美軍及其盟軍特種作戰部隊的需求而開發。據悉,美國陸軍第160特種作戰航空團(SOAR)也是該盟軍的成員。
與標準型相比,寬體GD-2000WB的翼展增加到14.6m;防區外航程從7.62km增加到58km;總體積增加60%,貨艙體積增加了5倍,達到3.96m3,空機重量增加到907kg,可運載567kg的貨物包括救生用品、藥品和戰術裝備等。
標準型GD-2000貨運無人滑翔機此前已在國際防務與安全裝備展(DSEI)上亮相。耶茨公司正與美國空軍特種作戰司令部合作,計劃開展數次空中投放測試,具體計劃是2020年2-3月在中空使用各種飛機空投GD-2000,以及4-5月在更高海拔高度7.6km處空投GD-2000。美國陸軍第160特種作戰航空團正在考慮使用旋翼機空投GD-2000。
(李悅霖)
高空偽衛星移動和潛鳥公司開發通信任務載荷
在2019年形成戰略伙伴關系后,阿爾法貝(Alphabet)旗下的潛鳥公司(Loon)和軟銀的子公司高空偽衛星移動(HAPSMobile)合作,為美國航空環境公司(AeroViromnent)“鷹”30(Hawk30)高空偽衛星開發了一種寬帶互聯網通信任務載荷。
兩家公司表示,這種任務載荷由潛鳥公司平流層氣球已使用的技術改進而成,專為高空飛行數月的太陽能無人機而設計。到目前為止,潛鳥研發的平流層氣球總飛行航程已超過3.7×107km。
作為軟銀和航空環境公司的合資企業,高空偽衛星移動公司表示,該通信任務載荷包括了轉向天線,能在各無人機之間以及地面之間建立點對點連接,傳輸距離可達700km,數據傳輸速度高達1Gbps。
通信任務載荷已適應“鷹”30太陽能無人機更快的巡航速度,天線軟件也進行了升級,以實現更快的跟蹤。
2019年9月和11月,高空偽衛星移動公司在加州愛德華空軍基地的NASA阿姆斯特朗飛行研究中心利用80m翼展的“喹”30太陽能無人機開展了兩次低空飛行測試,計劃2020年3月底在夏威夷泛太平洋無人機測試場開始平流層試飛。
(李悅霖)
法國推進“同溫層巴士”高空無人飛艇
泰雷茲一阿萊尼亞航天公司(Thales Alenia Space)“同溫層巴士”(Stratobus)高空無人飛艇已引起法國軍方的興趣。
根據法國武器裝備總局(DGA)發布的作戰概念研究合同,泰雷茲和萊昂納多的合資公司將研究“同溫層巴士”的潛在軍事用途,探索如何在戰區執行情報、監視和偵察(ISR)任務,以及如何開發能在平流層飛行的全尺寸演示樣機。
2014年首次發布的“同溫層巴士”,是一種自主式高空長航時飛艇,能夠搭載250kg任務載荷在20km高度飛行。飛艇平臺重量7t,由安裝在115m外殼頂部的光伏電池板提供能源,由電動機提供動力,一次可運行一年。該平臺的開發是為了與固定翼、自主高空偽衛星展開競爭,如空客的“西風”(Zephyr),英國BAE系統公司和棱鏡(Prismatic)公司共同研發的“相位”(PHASA)高空長航太陽能無人機。
法國軍方正在評估“同溫層巴士”平流層解決方案是否滿足國防需求。泰雷茲-阿萊尼亞航天公司與軍方用戶共同確定可能的作戰方案,標志著該平臺邁出了重要一步,為開發高可靠性的航空電子設備、自主飛行控制系統等完整解決方案奠定基礎,目標是2023年底之前開展飛行演示,可能在2023年投入使用。
為開發持久和低成本監測平臺“歐洲高空大氣飛艇平臺”(EHAAP),“同溫層巴士”將成為法國和意大利開展的歐盟長期結構性合怍(Pesco)的試驗項目。
(李悅霖)
貝爾在海軍挑戰賽中演示垂直起降貨運無人機
貝爾公司1月27日在亞利桑那州尤馬舉行的美國海軍戰術再補給無人機系統(TRUAS)挑戰賽中,開展了“自主吊艙運輸”-70(APT-70)貨運無人機的首次作戰演示。
APT-70以電池為動力能源,是一架翼展2.7m、最大起飛重量136kg的尾座式垂直起降(VTOL)無人機,能攜帶30kg任務載荷以120km/h巡航速度飛行56km。貨物裝在可拆卸的運輸貨艙中,貨艙位于無人機的雙翼之間。
在TRUAS挑戰賽中,參賽者必須演示地面設置和飛行準備程序、加油或電池更換,最多進行三次飛行。
在首次飛行中,無人機必須攜帶超過20kg的最大任務載荷飛行超過5kin,卸下貨物并返回基地。在第二次飛行中,攜帶相關任務載荷的無人機必須在一個封閉的航線上演示能實現的最大航程。可選的第三次飛行則展示無人機各自所具有的獨特能力。
計劃于3月份再為美國陸軍開展一次APT-70演示,屆時將把無人機移交給運營商進行評估。根據美國航空航天局(NASA)的系統集成和操作(SIO)項目,第三次演示計劃將在今年夏天進行。根據SIO項目,貝爾將在達拉斯/沃斯堡國際機場(DFW)附近的B、c和G類空城開展APT-70自主飛行,在城市地區演示醫療運送。
在2019年1月,貝爾同意與日本最大的快遞公司大和運輸(Ymnato)合作,開發快遞包裹的電動垂直起降(eVTOL)無人機。同年8月,貝爾在沃思堡附近為大和運輸進行一次APT-70演示。在貝爾提供無人機的同時,大和運輸正在開發一種標準型貨艙PUPA70XG,即用于包裹空運的貨艙單元,該型貨艙具有可伸縮的起落架,可在地面操控并能自動與飛行器對接。大和運輸計劃在2025年推出相關商業服務。
(李悅霖)
UAVOS開發R22貨運無人直升機
無人車和自動駕駛儀專業公司UAVOSit!在開發一種基于羅賓遜R22輕型直升機的重型遠程貨運無人機。該公司還提議改裝“施瓦澤”(Schweizer)s300輕型直升機。
UAVOS表示,當轉換為自動駕駛模式時,以活塞發動機為動力的兩座R22直升機,可以搭載高達180kg任務載荷,航程可達1020km。這架試驗型R22目前正在沙特阿拉伯科學機構阿卜杜勒阿齊茲國王科技城進行試飛。據悉,阿卜杜勒阿齊茲國王科技城是UAVOS的客戶。
R22貨運無人直升機的具體優勢包括長達6h的續航時間,以及在大風天氣等惡劣氣象條件下的作業能力。無人型R22被稱為“小牛”(Maverick),曾作為A160“蜂鳥”(Hummingbird)長航時無人機的飛控系統試驗臺。其中一小部分被美國海軍用于特殊行動,其他的用于研究。
UAVOs認為R22無人直升機具有多種潛在應用,包括在搜救任務中運送救生物資、攜帶藥品抗擊流行病,以及將貨物從大型貨機運送到主要后勤基地進行分發。
R22無人直升機可以在任何15×15m的水平空間內自動起降,巡航速度為160km/h,最大起飛重量為635kg,任務載荷重量40kg。無人型s300任務載荷重量可達300kg,航程1400km,續航時間14h。
(李悅霖)
“神經元”無人戰斗機推進“未來空戰系統”開發
法國武器裝備總局(DGA)對外宣布,“神經元”無人戰斗機(UCAV)技術驗證機已完成第5輪飛行試驗,為法德“未來空戰系統”(FCAS)項目的未來決策提供了進一步數據支持。
法國武器裝備總局透露,“神經元”的飛行試驗由空軍作戰評估中心(CEAM)、空軍機載控制探測中隊(EDCA)和達索公司共同完成。試驗目的不僅研究在作戰環境中如何使用這種隱身無人戰斗機,還要研究對手的防御策略。“神經元”驗證機與5架“陣風”戰斗機、1架預警機在協同作戰環境中進行了多種戰術構型試驗。此輪試飛為隱身及相關先進技術的應用提供了非常豐富的信息,法國武器裝備總局的多個試驗和專業中心正在共同深入分析試驗結果,得出的主要結輪將指導未來FCAS的架構和技術選擇。
黑雨燕技術公司推出“黑雨燕”E2無人機
黑雨燕技術公司(BlackSwiftTechnologies,BST)公司是一家為科學和商業應用研發無人機系統的開發商,近日推出“黑雨燕”E2無人機,這是一種專為自動化工業和結構檢查而設計的先進無人機。
“黑雨燕”E2無人機采用折疊設計,可裝入定制的手提箱,便于運輸并確保在運輸途中不被損壞。該機具有一個前置式任務載荷艙,即使在垂直飛行時,操控員也能獲得全向視場,并能與一系列傳感器兼容,比如RGB和多光譜相機、激光定位和制導系統、激光雷達、氣體探測傳感器和輻射探測儀。該無人機的電池組也易于更換。
E2無人機還采用了黑雨燕公司開發的SwiftCore飛行管理系統,該系統由最先進的自動駕駛儀和直觀的用戶界面組成,無需過多培訓,即可在苛刻條件下完成自動化飛行任務。SwiftCore系統利用了先進的機器學習技術,目前正在進行最先進的機器視覺算法研究,使常態化超視距飛行成為可能。
通過黑雨燕專有的飛行計劃用戶界面,用戶可以在幾分鐘內對E2無人機進行編程,計算任務區域,收集數據,并分析和決策。飛行計劃、任務管理和地圖繪制在一個裝有SwiflTab軟件的安卓系統平板電腦完成。
自動化檢測公司阿萊利昂(Alerion)表示,新型“黑雨燕”E2是檢查風力渦輪機的首選無人機平臺,在諸如大風和大雨等極端條件下,也可操控使用。E2無人機可以集成專利的激光導航技術,能在靠近高架橋、飛機和商用風力渦輪機等物體時進行高精度導航。
莫斯科航空研究院開發無人機新型自主導航系統
莫斯科航空研究院正在研制一種基于卷積神經網絡算法的無人機自主導航系統,該系統可同時進行空間位置控制和地圖繪制。該自主導航和目標識別技術由創新促進基金提供資助,并獲得UMNIK競賽青年獎。
莫斯科航空研究院利用實際圖像對受訓模型進行了測試,結果表明神經網絡算法對運動目標的檢測精度可達到89%。現有的無人機控制系統不能自動定位相機視場中的物體,操控員必須預先加載目標參數,或實時分析拍攝的數據。莫斯科航空研究院建議,使用機載加速度計進行空間定向,實時計算攝像機的軌跡,并進行三維空間重建。
當長時間飛行而進入“死區”時,這些攝像機會糾正慣性導航錯誤,無人機需要獲得傾斜角、方位和運動方向信息,以消除衛星導航中的間隙,繼續在指定航線上移動。為了建立一個自動檢測典型動態目標的系統,采用具有YOLOv3結構的卷積神經網絡算法。為訓練該神經網絡,使用了停車場數據集(cARPK)機器數據集和開源視頻數據。該神經網絡算法將圖像分成幾個區域,并預測每個站點出現所需對象的概率,以及其邊界和大小。
S-64直升機演示“矩陣”自主飛行技術
埃里克森公司和西科斯基公司已簽署一項研發協議,將西科斯基公司的“矩陣”技術應用于s-64直升機,以實現半自主、全自主飛行作業。
這項技術將加速埃里克森重型直升機新一代控制和導航系統的研發,該系統目的是增強直升機的態勢感知能力,提升晝夜問執行消防作業的機組人員安全。根據協議,埃里克森將于2021年使用S-64直升機驗證“矩陣”技術。
西科斯基于2013年公布“矩陣”技術計劃,并在s-76B直升機改裝的“西科斯基自主研究飛機”(sARA)試驗機和1架UH-60A直升機進行了多次飛行試驗。該技術能夠適應不同任務和飛機類型,并在有兩名、一名或沒有駕駛員的模式之間切換。在2019直升機航展(Heli-Expo)上,西科斯基宣布s一92的升級版S-92B直升機將成為第一架采用該技術的生產型飛機。
通用原子公司完成無人機機載激光通信系統地面試驗
2020年2月20日,美國通用原子航空系統公司“機載激光通信系統”(ALCoS)已成功完成地面試驗。試驗在西班牙加那利群島特內里費島的光學天文臺進行,光學天文臺使用“機載激光通信系統”,與“阿爾法星”(Alphasat)近地軌道衛星配裝的LCT135激光通信終端成功建立了閉合連接,成功演示驗證了系統的捕獲和跟蹤功能,以及與LCT 135終端建立閉合鏈接所需的足夠功.率。
這是尺寸、重量和功耗可匹配中空長航時無人機的空對天激光通信系統的首次演示驗證。通用原子公司自投資金,耗時5年開發了MQ-9無人機“機載激光通信系統”,該系統可在1064um和1.550um兩個光波波長下工作,旨在為MQ-9無人機提供低截獲概率(LPD和低檢測概率(LPD)的通信鏈路。
此外,“機載激光通信系統”的數據率是傳統衛星通信系統的300倍,將使MQ-9無人機用作聯合空中網絡的網關,供前方部署的部隊使用。LCT 135是空客公司旗下德國電信衛星太空通信公司(TESAT)的產品,該公司是領先的天基激光通信產品供應商,擁有超過12年部署天基激光通信系統的經驗。LCT 135終端已在7顆在軌衛星上使用,每天在45000km的距離內建立60多個星問激光通信鏈路,總共記錄了3萬多次鏈接。
英國“相位”-35太陽能無人機成功首飛
“相位”-35利用砷化鎵太陽能電池陣列板和鋰離子電池系統提供動力,憑借長壽命電池和高效太陽能技術,該機有望在21km高空即平流層持續飛行一年。“相位”-35機身采用專用碳纖維復合材料整體結構,具有高機動性,不受天氣和正常空中交通管制影響,該機翼展35m,最大起飛重量150kg,任務載荷重量15kg,能以93~145km/h的巡航速度逆風飛行。
“相位”一35太陽能無人機由英國國防科學技術實驗室(DSTL)和澳大利亞國防科學技術集團(DSTG)資助,旨在替代衛星執行持久、低成本偵察、監視和安全應用任務。該機還可用于5G通信,或為其他傳統網絡無法覆蓋的偏遠區域提供網絡通信。
2019年2月,“相位”-35
(PHASA-35)高空長航時太陽能無人機在南澳大利亞澳皇家空軍(RAAF)烏美拉
(Woomera)試驗場完成首飛。該機由英國BAE系統公司與棱鏡(Prismatic)公司聯合開發。據悉,棱鏡公司一直在參與“西風”高空太陽能無人機的研制工作。
霍尼韋爾與杰托普特拉公司探索無人機射流推進技術
霍尼韋爾與美國初創公司杰托普特拉(Jetoptera)合作,探索軍用貨運和監視無人機射流推進技術。總部位于華盛頓的杰托普特拉正在開發一種分布式推進系統,采用射流推力增強技術,用于無人機和城市空中交通(UAM)飛行器。
相比傳統渦輪發動機,射流推進系統(FPS)具有更低的油耗、排氣溫度和更輕的重量。可以為垂直或短距起降(VTOL/STOL)無人機提供動力,使其巡航速度達到110~740km/h。
射流推進系統包括一個渦輪燃氣發生器,從中輸出的氣體被引導至環形噴嘴,在環形噴嘴中,排除加壓的廢氣并使周圍大量的空氣加速以增加推力,并在靜態測試中實現了2:1的增壓比。噴嘴可以旋轉以利于垂直飛行,從而提高升力并減小阻力。在這次合作中,霍尼韋爾的一個輔助動力單元將被用作射流推進的空氣源。該系統針對最大起飛重量為90~1810kg的貨運無人機,并承諾能提高燃料效率,降低噪聲和紅外特征信號。
杰托普特拉與通用電氣公司(GE)早于2018年9月達成協議,將使用H系列渦槳發動機的燃氣發生器演示226kg推力的射流推進系統,開啟了垂直起降驗證機配裝定制化燃氣發生器的第一步。
杰托普特拉已開始對FPS-200射流推進系統進行地面測試。該系統旨在為一架重100kg、具備垂直起降功能的J-220無人機供電,并配備了一臺基于“電聲”(Acutronic)SP75渦輪發動機的燃氣發生器。由功率為73.6kW的渦輪軸驅動一個壓縮機,為射流推進系統提供增壓空氣。
(李悅霖)
DARPA計劃發展“海上列車”無人水面艦艇編隊
美國國防高級預研局(DARPA)戰術技術辦公室(TTO)在2020年1月6日正式發布“海上列車”項目跨部門公告,尋求支撐無人水面艦艇編隊執行遠程運輸和遠征作戰任務的技術及創新方案。
DARPA認為,在日益復雜的海洋安全環境下,海軍與海軍陸戰隊的作戰概念正逐步從少數大型有人艦艇編隊轉向由小型平臺組成的分布式艦隊。高機動性中小型無人水面艦艇能執行監視、后勤、電子戰、遠征作戰和火力投送等多種任務,在分布式艦隊中發揮關鍵作用,但無人艇的排水量、艇型等可能會影響其耐波性,導致其獨立航行、作業時的生存能力、航行性能難以達到海軍與海軍陸戰隊的標準和要求。因此DARPA提出“海上列車”項目,以發展無人水面艦艇編隊執行遠征怍戰任務的技術支撐和創新方案。
DARPA提出將不少于4艘12~50m長的中型無人水面艦艇(MUSV),通過連接或編隊航行的方式創建“海上列車”,以降低興波阻力,使其航程能夠達到數千海里,以支撐遠洋作戰。要求“海上列車”全程無人工干預,能夠編隊航行12038km后分散獨立作業,獨立作業的續航距離達到1852km,完成任務后再重新自主集結并組成“海上列車”返回。
DARPA提出了連接器型、無連接器型、編隊型三種“海上列車”概念方案。連接器型“海上列車”方案是4艘及以上的無人艦艇通過連接器實現物理連接,形成一個更長的等效平行中體以降低興波阻力,技術關鍵是降低“海上列車”的傅汝德數。無連接器型“海上列車”方案是利用外力保持4艘及以上連續的無人艇共同航行,原理及技術關鍵與連接器型方案基本相同。編隊型“海上列車”方案是由4艘及以上的無人艇以橫向或縱向相近的方式編隊航行,利用艇間興波干涉降低表面波,以最大程度的減少“海上列車”的興波阻力。
“海上列車”項目為期36個月,將分兩個階段執行,重點解決兩方面的技術問題。一是提供開發并演示驗證無人艦艇艇形、連接器、推進裝置和艇問的間隙緩解等技術,以實現“海上列車”編隊航行;二是開發并演示動態控制體系架構,該體系架構能在任務計劃、環境條件、無人艇位置和航速之間形成閉環,以維持“海上列車”編隊航行,并最大限度提高其海上生存能力和航行效率。
空客“城市空中客車"完成首次無系留試飛
2019年12月21日,空客“城市空中客車”(CityAirbus)電動垂直起降(eVTOL)驗證機首次完成5rain無系留試飛。
早在2019年5月,涵道風扇“城市空中客車”在多瑙沃斯進行了首次系留懸停試飛,之后飛行地點改至因戈爾施塔特附近的德國曼興(Manching)空軍基地,在其管制空域內開展飛行包線擴展測試。
4座“城市空中客車”是空客制造的兩種型號eVTOL演示驗證機之一。另一型是單座傾轉旋翼無人機“瓦哈納”(Vahana),已于2019年11月在美國完成了飛行測試。“瓦哈納”項目專注于自主性,而“城市空中客車”項目則以電推進為重點,開發安全的高電壓架構。
“城市空中客車”配備了容量為110kW.h的電池,將提供15min的自主飛行,續航速度可達120km/h。飛行測試將持續到2020年,這兩個項目將為空客在城市空中運輸(UAM)技術和法規方面的工作提供信息。
“城市空中客車”的測試結束后,空客會將成果和經驗應用到下一個飛行器型號,比如考慮運送乘客的數量等。
(李悅霖)
“灰鷹”增程型無人機完成第2次多域作戰演示驗證
美國通用原子航空系統公司2月19日宣布,該公司使用一套自有的“灰鷹”增程型(GE-ER)無人機系統,于1月30日在亞利桑那州尤馬試驗場完成了第2次多域作戰行動演示驗證,展現了該機的防區外能力和長達40h的續航能力,使指揮人員可利用“灰鷹”增程型無人機調度多域作戰環境中的部隊。
本次演示驗證聚焦于機載遠程傳感器、瞄準和“空中發射效應”(ALE)任務載荷。在演示驗證過程中,“灰鷹”增程型無人機在7600m高度下利用通信情報(cOMlNT)任務載荷識別出多部發射機,然后為機載合成孔徑雷達提供了交互提示,引導后者在數分鐘內生成可用于瞄準的精確坐標。其中,通信情報任務載荷是美國L3哈里斯技術公司的“里約尼諾”(Rio Nino)輕質通信情報系統,可探測到遠在250kdn處的發射機,并與通用原子公司的“山貓”機載合成孔徑雷達結合使用執行任務。
整個演示驗證飛行全部由通用原子公司在筆記本電腦上運行的可擴展指揮與控制(SC2)系統控制。此外,“灰鷹”增程無人機上還攜帶了兩個“范圍”-I(Area-I)型“牽牛星”-600(Altius-600)空中發射效應任務載荷。在2020年夏季進行的第3次飛行演示驗證中,繼續由“灰鷹”增程型無人機投射并控制該任務載荷。