Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal

Daftar Isi:

Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal
Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal

Video: Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal

Video: Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal
Video: FIDEL CASTRO & CHE GUEVARA Part 2 - Bebas Atau Martir! 2024, November
Anonim
Gambar
Gambar

Scout oleh Datron / Aeryon Labs menjadi terkenal karena digunakan oleh pemberontak Libya untuk pengawasan 24/7

Napoleon mengatakan bahwa setiap prajurit membawa tongkat marshal di ranselnya. Dalam waktu dekat, setidaknya satu tentara di setiap peleton mungkin membawa pesawat kecil di ranselnya yang dapat lepas landas dan mendarat secara vertikal dan memberikan gambar dari balik bukit terdekat dan bahkan lebih banyak lagi

Terkenal karena kemajuan teknologinya, Darpa Advanced Research and Development (ADR) menerapkan "outsourcing massal" untuk membawa drone pengintai siluman ke berbagai "komunitas di luar proses pengadaan DOD tradisional."

Kembali pada Mei 2011, Darpa, bekerja dengan Pusat Sistem Antariksa dan Angkatan Laut Atlantik (SSC-Atlantik), mengumumkan program kompetisi untuk kendaraan udara tak berawak UAVForge. Tugasnya adalah menciptakan "UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang intuitif dan membawa ransel), yang dapat secara diam-diam terbang masuk dan keluar dari ruang kritis dengan tujuan melakukan pengawasan terus-menerus hingga tiga jam."

ARPA telah menyelenggarakan acara UAVForge terbuka selama sekitar satu tahun. Gagasan utama: untuk membangun demonstrasi praktis dari mini-UAV, cocok untuk transportasi oleh satu orang dan mampu melakukan tugas-tugas sederhana secara mandiri. Fitur utamanya adalah penggunaan "crowdsourcing" yang modis, ketika sekelompok besar orang yang telah menyatakan keinginan untuk mengambil bagian dalam proyek terlibat langsung dalam mengevaluasi ide dan membentuk arah pengembangan menggunakan Internet.

Pada musim panas 2012, tes terakhir termasuk penerbangan dalam perjalanan ke area tertentu di luar garis pandang operator, syuting (dengan siaran) dari titik tertentu, dan kembali. Penjelasan lebih rinci tersedia di situs web. Hasilnya adalah sebagai berikut: tidak ada tim peserta yang berhasil memenuhi persyaratan ujian akhir, tidak ada yang memenangkan hadiah utama, meskipun semua tim terkemuka melakukan beberapa upaya.

Berapa banyak sekrup (rotor)?

Sebuah rotor tunggal (atau dua rotor koaksial) memiliki kelemahan bahwa kontrol ketinggian (dan dengan demikian kecepatan maju) memerlukan perubahan siklik dalam pitch atau defleksi ke bawah dari aliran udara. Sebaliknya, pengaturan empat rotor mudah dikendalikan dengan memvariasikan daya yang disuplai ke motor; baling-baling depan dan belakang berputar untuk mengontrol pitch, dan baling-baling kiri dan kanan untuk mengontrol roll.

Kontrol yaw (penyimpangan dari arah perjalanan) untuk empat baling-baling agak lebih rumit. Jika, misalnya, dua baling-baling pitch berputar searah jarum jam dan dua baling-baling tumit berputar berlawanan arah jarum jam, maka momen yaw dapat dibuat dengan menerapkan lebih banyak daya ke pasangan pitch dan lebih sedikit daya ke pasangan heeling, atau sebaliknya. Untuk mendapatkan stabilitas longitudinal, unit ekor dapat ditambahkan.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Drone Dragonfly untuk kondisi perkotaan yang diproduksi oleh perusahaan Prancis Sagem didasarkan pada Novadem NX110m; pertama kali ditampilkan di Eurosatory 2010. Tidak seperti kebanyakan quadcopters, ia memiliki sensor di dalam tubuh

Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal
Pengembangan di bidang drone berukuran kecil dengan lepas landas vertikal
Gambar
Gambar

AR100-B dari German Airrobot memiliki berat lepas landas maksimum 900 gram dan diameter 102 cm. Durasi penerbangan lebih dari 25 menit, perangkat dapat beroperasi pada kecepatan angin hingga 25 km / jam

Gambar
Gambar

Tarkus 2kg dari WB Electronics dirancang untuk mendukung pasukan khusus dalam operasi perkotaan, termasuk penggunaannya di dalam gedung. Pengembangan ini didanai oleh Kementerian Pertahanan Polandia

Selama hari-hari awal pesawat lepas landas dan pendarat vertikal berawak (50-60an), ada klaim bahwa daya angkat dapat ditingkatkan secara signifikan dengan menggunakan flensa "berbentuk lonceng" di sekitar saluran masuk udara, aliran udara yang ditarik menciptakan penyedotan pada ini permukaan melengkung. Namun, uji lapangan skala penuh menunjukkan peningkatan daya angkat yang lebih kecil dibandingkan uji laboratorium.

Namun, daya angkat baling-baling meningkat dari fairing di sekitarnya, yang juga dapat mengurangi kebisingan dan memberikan perlindungan bagi baling-baling (dan akan terbentur) jika terjadi benturan. Mereka dapat melindungi avionik dan avionik dari cuaca. Di sisi lain, fairing menambah jumlah besar, merusak portabilitas dan membuat avionik lebih sulit diakses.

Quadrocopter (kendaraan lepas landas vertikal empat rotor) netral atau tidak stabil selama pitch and roll, oleh karena itu memerlukan unit pengukuran inersia dengan akselerometer dan giroskop untuk mengukur gerakan bujursangkar dan sudut dan memberikan indikasi arah dan posisi di udara. Sinyal satelit (biasanya GPS) memberikan navigasi yang lebih akurat dalam jangka waktu yang lama.

Peralatan penerbangan lainnya biasanya mencakup altimeter dan saluran komunikasi untuk menerima navigasi dan perintah penargetan dan mentransmisikan gambar.

Quadrocopters mendominasi kategori drone lepas landas dan mendarat vertikal kecil. Namun, dengan produsen quadcopter menghadapi kebutuhan akan lebih banyak muatan, tampaknya tak terelakkan bahwa mereka akan lebih cenderung meningkatkan desain dengan beralih ke desain enam rotor daripada mengembangkan quadcopters yang lebih besar.

Konfigurasi delapan rotor, delapan motor (dengan 4 atau 8 sumbu rotasi) membawa konsep satu langkah lebih jauh dan menawarkan tingkat redundansi yang berguna. Rekan berawak skala penuh pada tahun 1965 adalah Dassault Mirage IIIV dengan delapan mesin angkat - satu-satunya pesawat tempur lepas landas vertikal yang mampu bertahan dari kerusakan mesin saat melayang.

Gambar
Gambar

Meskipun dirancang untuk penggunaan sipil, Parrot AR Drone dapat menemukan aplikasi militer dalam pelatihan operator drone. Gambar menunjukkan perangkat tanpa penutup pelindung untuk penggunaan di luar ruangan.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Drone lepas landas dan pendaratan vertikal Asio dari Selex Galileo, dengan berat sendiri 6,5 kg, dalam fairing melingkar lengkap dengan sistem kontrol darat dan beratnya kurang dari 20 kg dengan ranselnya. Modul sensor yang distabilkan dapat dipasang di atas atau di bawah rotor

Eropa

Sejak Amerika dan Israel telah membentuk semacam duopoli di pasar untuk UAV besar, Eropa memiliki alasan yang baik untuk mengembangkan model kecil untuk prajurit individu.

Pada tahun 2005, Badan Pertahanan Eropa meluncurkan program Mavdem (Miniature Air Vehicle Demonstration) € 4 juta, yang bertujuan untuk menyediakan pangkalan untuk drone ransel dengan lebar sayap kurang dari 50 cm, durasi penerbangan 30 menit dan kecepatan jelajah. dari 20 m/s. …

Sejumlah besar kemungkinan konfigurasi dipertimbangkan dan pada tahun 2007 sebuah kontrak diberikan untuk sebuah quadcopter yang diusulkan oleh konsorsium multinasional termasuk Onera dari Prancis (dengan Alcore Technologies sebagai subkontraktor), Oto Melara dari Italia, Sener dari Spanyol dan Tellmie dari Norwegia. Tiga kendaraan dibangun, yang lulus tes penerbangan awal di Spanyol pada paruh pertama tahun 2008, diikuti oleh tes akhir di Norwegia beberapa bulan kemudian.

Menariknya, pesaing kedua untuk Mavdem adalah konfigurasi helikopter konvensional dengan pesawat tarik rendah dan unit sensor antara dua baling-baling koaksial.

Beberapa kompetisi mikrodron telah diadakan dengan menargetkan pusat-pusat akademik terkemuka dunia. Salah satu pusat keunggulan ini adalah pusat penerbangan sipil nasional Prancis Enac (Ecole Nationale de l'Aviation Civile), yang memiliki hasil luar biasa dalam kompetisi semacam ini. Di antara pencapaian Enac Center: memenangkan kompetisi untuk microdron Eropa Emav (European Micro Aerial Vehicle) di Braunschweig pada tahun 2004, French Challenge DGA (Delegation Generale pour l'Armement) pada tahun 2009 dan Imav (International Micro Air Vehicle) kompetisi di Braunschweig pada tahun 2010 tahun.

Salah satu kunci keberhasilan Enac adalah sistem kontrol penerbangan elektronik Paparazzi. Sistem ini telah diterapkan pada berbagai drone sayap tetap atau pesawat sayap putar, termasuk Spy'Arrow Thales. Untuk Imav 2010, sistem Enac digunakan dalam quadcopter Blender dengan lebar sayap 32cm dan berat 330g.

Pada Eurosatory 2010, Sagem meluncurkan quadcopter tempur perkotaan baru yang disebut Dragonfly, berdasarkan NovademNX110m.

Pada Eurosatory 2014, Thales meluncurkan UAV VTOL barunya yang disebut Infotron IT180.

Perusahaan Parrot yang berbasis di Paris, terkenal dengan AR Drone-nya, membawa quadcopters ke massa. Dengan harga sekitar $ 500, AR Drone dikendalikan secara nirkabel melalui Wi-Fi dari perangkat genggam Apple iPhone atau iPod Touch dan mengalirkan video dari kameranya ke layar.

Parrot AR Drone memiliki berat 400 gram dengan casing pelindungnya (untuk penggunaan di dalam ruangan), yang berbentuk persegi dengan sisi 52 cm. Drone ini berjalan pada sistem operasi berbasis Linux, memiliki prosesor 486 MHz, kontrol internal, dan altimeter ultrasonik, akselerometer tiga sumbu, horoskop / roll pitch dua sumbu, dan horoskop kursus enam sumbu. Ini didukung oleh tiga baterai lithium polymer 11, 1 Volt dan 1000 mAh. Empat motor 15 watt mempercepat baling-baling hingga 3500 rpm. Durasi penerbangan 15 menit, kecepatan maksimum 18 km/jam, sedangkan UAV tidak dapat terbang dengan pergerakan udara (angin) yang kuat.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Mengisi ulang baterai tanpa campur tangan manusia dapat membuat bersepeda pulang pergi lebih mudah. Ibis UAV dari Oto Melara dibebankan oleh robot darat Praetor dari perusahaan yang sama

Gambar
Gambar

Pada Agustus 2013, Israel Aerospace Industries menunjukkan minidron Ghost 4 kg dengan baling-baling tandem. Secara eksternal mirip dengan miniatur Chinook, Ghost memiliki durasi penerbangan 30 menit dan kecepatan tertinggi 65 km / jam.

Gambar
Gambar

Salah satu pengembangan drone yang paling menarik adalah Hummingbird nanodron dari Aerovironment, yang didanai oleh Darpa; beratnya hanya 19 gram dengan camcorder

Salah satu pemimpin di Jerman dalam bidang ini adalah Ascending Technologies (Asctec). Sebuah drone dari Asctec digunakan sebagai platform oleh Enac dalam DGA Challenge 2009, drone Asctec Pelican digunakan dalam program US Army Mast dan Asctec Hummingbird digunakan di ETH (Federal Technical Academy) di Zurich. Asctec mengaitkan kesuksesannya dengan stabilitas yang diberikan oleh kecepatan refresh tinggi (1000 Hz) dari unit pengukuran inersianya dan komponen elektronik yang dioptimalkan untuk aplikasi yang dikembangkan oleh Asctec sendiri.

Di bagian atas jajaran quadcopter Asctec adalah 5195 Euro Pelican, berukuran 50 x 50 cm, berat 750 gram, dengan baterai lithium polymer 11, 1 volt dan 6000 mAh yang menyediakan waktu terbang 15 hingga 25 menit. Khusus dalam fotografi, Asctec Falcon 8 yang dikendalikan GPS, seharga 10.499 euro, memiliki delapan rotor yang diatur dalam bentuk V di sekitar kamera, yang memungkinkannya terbang ke arah yang berlawanan dengan mengubah sudut pitch tanpa berputar. Falcon 8 dapat beroperasi di angin hingga 10 m/s.

Model Jerman lainnya termasuk Sensocopter 900 gram Diehl BGT Defense dan AR100-Band Airrobot dan seri Microdrone md4, yang paling berat berbobot 5,55 kg, md4-1000. Rheinmetall Kolibri 60 dengan berat 1,6 kg dirancang khusus untuk pasar militer potensial. EMT Penzberg Fancopter dengan berat 1,5 kg tidak biasa karena memiliki dua baling-baling koaksial.

Italia mempertahankan skema helikopter tradisional di UAV Ibis dari Oto Melara dengan berat 14 kg. Itu dapat mengisi ulang baterainya saat menaiki Praetor UGV (kendaraan darat otomatis) dari perusahaan yang sama. Asio 6,5 kg dan Spyball 2 kg dari Selex Galileo hampir unik karena mereka adalah kendaraan lepas landas vertikal yang digerakkan secara elektrik dalam fairing ring.

Tarkus 2,0 kg Polandia dari WB Electronics sedang dikembangkan untuk operasi khusus di daerah perkotaan. Pada pameran Idef 2011, perusahaan Turki Atlantis UVS menunjukkan quadrocopter Aero Seeker AES-405. Dilaporkan bahwa helikopter mini Malazgirt 12 kg dari Baykar-Makina sudah beroperasi.

Gambar
Gambar

Pada bulan Agustus 2011, Insitu mengumumkan drone Inceptor 1, 1kg di Konferensi Penegakan Hukum Udara di New Orleans. Biayanya sekitar $ 50.000, yang sama dengan mobil polisi patroli biasa.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Untuk pertama kalinya di kancah internasional pada konferensi AUVSI 2011 di Washington, drone China seberat 1,5 kg Shenzhen dari AEE Technology F50 memulai debutnya, yang memiliki durasi penerbangan 30 menit dan kecepatan maksimum 100 km/jam.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Gambar di sini adalah hasil penelitian selama empat tahun di bawah program Stealthy Continuous Surveillance (SP2S) Darpa. UAV Shrike dari Aerovironment seberat 2, 27 kg mampu melayang selama 40 menit atau merekam beberapa jam video

Amerika Serikat

Di bawah program kontrol Darpa yang disebut Nav (Nano Air Vehicle), Aerovironment telah mengembangkan drone mini yang dapat melayang dan terbang menggunakan sayap sayap untuk daya angkat, propulsi, dan kontrol penerbangan. Hummingbird Aerovironment yang benar-benar luar biasa beratnya hanya 19 gram dengan camcorder dan pemancar / penerima.

US Army Lab memimpin konsorsium Mast (Micro Autonomous Systems and Technology) untuk mengembangkan platform dan avionik untuk UAV yang dapat mendarat dan memantau, memasang sensor di tanah, dan mencari bangunan dan gua untuk manusia dan alat peledak.

Boeing Insitu baru-baru ini memamerkan Inceptor 1.1kg, yang merupakan helikopter tradisional dengan durasi penerbangan 20 menit dan kecepatan tertinggi 55 km/jam.

Mungkin quadcopter paling terkenal di Amerika adalah Scout 17kg dari Datron / Aeryon Labs, yang berkompetisi di bagian maritim Empire Challenge 2011 di North Carolina. Saat ini, desain canggih ini menampilkan komponen snap-on yang mudah dipertukarkan dan bilah baling-baling komposit, dan baru-baru ini drone ini menjadi berita utama (lihat foto pertama). Scout juga digunakan oleh pemberontak Libya dalam perjuangan mereka melawan rezim Gaddafi.

Tialinx mengkhususkan diri dalam pengembangan drone multi-rotor dengan radar mini ultra-wideband, produknya meliputi Phoenix40-A enam-rotor dan Phoenix50-H delapan-rotor (empat gandar), keduanya berbobot kurang dari 4,5 kg.

Pada Juli 2011, Badan Proyek Penelitian Lanjutan Amerika IARPA mengumumkan konferensi pelamar untuk program Burung Hantu Bertanduk Besar (GHO). Tujuan dari program ini adalah untuk mengembangkan drone yang tenang dengan waktu terbang yang lebih lama daripada sistem yang lebih kecil dengan paket baterai.

Sisa dunia

Drone lepas landas vertikal kecil dikembangkan di berbagai negara: Brasil memiliki Gyrofly Gyro 500 1,5kg, Kanada memiliki seri Draganfly Innovations Draganflyer, China memiliki Dragonfly dari China Electronic Trading, Israel 4.0kg Ghost 44 dari IAI, Rusia 1, Zala Aero 421-21 enam-rotor 5kg, dan Taiwan memiliki Gang Yu AI Rider enam-rotor 1,45kg. Institut Penelitian Teknologi Kementerian Pertahanan Jepang sedang mengerjakan "bola terbang" (rotor di dalam rumah).

Israel paling berhasil dalam menciptakan UAV militer dari berbagai jenis, dari drone pengintai hingga drone serang. Program serangan drone Israel memiliki dukungan pemerintah dan keuangan yang memadai. Simon Ostrovski, seorang reporter untuk portal Internet internasional VICE.com, mengunjungi sebuah pangkalan udara Israel, di mana UAV terbaru yang dikembangkan secara lokal sedang diuji …

Mungkin yang patut mendapat perhatian dari seluruh jajaran drone "seluruh dunia" adalah seri Draganflyer Kanada, yang 8000 unitnya telah terjual di seluruh dunia. Setelah X4 empat-rotor dengan berat 980 gram dan enam-rotor (pada tiga gandar) X6 dengan berat 1,5 kg, di bagian atas kisaran model adalah Draganflyer X8 2,7 kg, yang memiliki daya dukung satu kilogram, ia memiliki baterai 14,8 volt dan 5200 mAh, digerakkan oleh delapan motor, delapan rotor (pada 4 sumbu).

Drone yang diam-diam dapat melayang dan menatap ke luar jendela Oval Office selama satu jam, dan yang dipantau dari garis pandang, masih menjadi masalah masa depan. Namun pada akhirnya, siapa pun dapat memiliki drone yang lepas landas secara vertikal, memantau ketinggiannya dengan altimeter barometrik sederhana, dan membawa kamera di sepanjang rute multi-titik yang ditentukan oleh GPS. UAV semacam itu ditawarkan tidak hanya di toko biasa, tetapi sudah di Internet dengan harga yang cukup masuk akal. Cukup periksa peraturan terbang negara Anda untuk model pesawat!

Direkomendasikan: