“影子”無(wú)人機(jī)驗(yàn)證損傷容限飛行控制

[據(jù)美國(guó)《航宇日?qǐng)?bào)》近日?qǐng)?bào)道]美國(guó)羅克韋爾·柯林斯公司（Rockwell Collins）已經(jīng)通過(guò)在美國(guó)陸軍的AAI RQ-7“影子”戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)一系列飛行驗(yàn)證了其損傷容限飛行控制能夠提高已量產(chǎn)無(wú)人機(jī)的安全。損傷容限軟件安裝在“影子”無(wú)人機(jī)的Rockwell Collins公司提供的“雅典娜”飛行控制計(jì)算機(jī)上，多次飛行驗(yàn)證了在下列情況下安全回收著陸的能力，這些情況包括：不同的飛行控制和發(fā)動(dòng)機(jī)失效，比如損失部分機(jī)翼。通過(guò)這些飛行試驗(yàn)，Rockwell公司順利完成了美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局損傷容限項(xiàng)目的第三階段工作。在早前的階段中，公司已經(jīng)驗(yàn)證了縮比的F-18模型在飛行中失去60%右翼和30%右平尾垂尾情況下安全回收著陸。

Rockwell負(fù)責(zé)控制技術(shù)和無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的主管David Vos表示在“影子”無(wú)人機(jī)試驗(yàn)階段，無(wú)人機(jī)在副翼、升降舵和襟翼處于中立和單向偏轉(zhuǎn)失效情況下自動(dòng)恢復(fù)受控飛行并完成著陸。無(wú)人機(jī)在飛行中有20英尺的外翼段（大約是其翼展的10%）脫落，無(wú)人機(jī)隨后自動(dòng)恢復(fù)飛行姿態(tài)并著陸。還進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)故障和完全關(guān)機(jī)的模擬，在上述情況下，無(wú)人機(jī)均重新恢復(fù)正常狀態(tài)，選擇了著陸位置并滑翔至安全接地點(diǎn)。

Vos稱：“我們選取了一架生產(chǎn)型‘影子’，為其安裝了新的損傷容限飛行控制律，在幾天之內(nèi)完成了5-6次飛行，但不包括長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的品質(zhì)認(rèn)證項(xiàng)目。這是一個(gè)重要的里程碑。下一步是我們?nèi)绾沃贫ǔ鰳?biāo)準(zhǔn)的解決方案?！币环?004年針對(duì)“影子”事故的研究顯示50%事故的原因是飛行器故障，2005年陸軍啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目旨在提高無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。Vos稱：利用損傷容限控制，“當(dāng)你遇到發(fā)動(dòng)機(jī)故障時(shí)，無(wú)人機(jī)仍可以安全著陸?！?

在起飛前，適合的著陸點(diǎn)位置將上載至飛行控制系統(tǒng)。他表示：“（飛行控制系統(tǒng)）將會(huì)知道最近的著陸點(diǎn)在哪里，即使地面控制站失去了與無(wú)人機(jī)的通信鏈路?！?

如果發(fā)動(dòng)機(jī)失效，飛控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇最佳的著陸點(diǎn)并規(guī)劃至跑道的飛行路徑。Vos稱無(wú)人機(jī)在觸地前將不斷計(jì)算風(fēng)和所需實(shí)施的機(jī)動(dòng)包括螺旋下降和防側(cè)風(fēng)的動(dòng)作等。

盡管DARPA的損傷容限項(xiàng)目目前已經(jīng)結(jié)束，但是Vos表示Rockwell Collins公司將繼續(xù)研究，為其飛行控制軟件增加能力和功能。