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PteroDynamics的Transwing VTOL无人机在海试中表现出色。( 图片来源:PteroDynamics)
美国eVTOL企业PteroDynamics近日宣布,在美国第四舰队混合舰队作战活动(HFCE)期间,成功在海上演示其机翼可折叠型(Transwing)VTOL无人机系统(UAS)。美国海军作战部副部长以及来自美国海军、英国皇家海军、澳大利亚皇家海军、荷兰皇家海军和瑞典海军的代表均参加了此次演示。
活动为期六天,PteroDynamics的Transwing X-P4飞机在美国佛罗里达州基韦斯特(Key West)的美国海军舰艇(USNS)先锋级远征快速运输舰“伯灵顿号”(Burlington)甲板上进行了九次自主发射和回收飞行,展示了Transwing飞机将无人机系统整合到舰队中的独特能力,以执行舰对舰和舰对岸后勤以及关键的海上补给任务。
据悉,如果这款无人机将来要与海军等机构合作,那么这次测试是其必须经受的考验。从测试结果来看,Transwing飞机在各方面均表现优异。
Transwing系统
PteroDynamics的Transwing VTOL飞机系统,可以在高效且高度自动化的平台中将固定翼飞机的速度、续航里程和耐久性与卓越的VTOL性能相结合,克服了其他VTOL设计固有的局限性。
Transwing飞机采用独特的二面角(dihedral)折叠机翼系统,能够完全自主地接近并安全降落在移动目标上。这种折叠机翼配置可以在实现高度可控性的同时达到像多旋翼飞机一样的操控品质,提供出色的阵风耐受性,同时提升飞机在狂风和高海况下起降的能力。
在航空领域,“倾角”是指飞机机翼偏离水平面的角度,尤其是相对于机身向上倾斜的角度。Transwing设计是基于“反角(dihedral)铰链”(机翼围绕其旋转),它可以让机翼在折叠时倾斜,这样当机翼靠在机身上时,就能与四组固定的螺旋桨一起垂直朝上旋转。着陆时,Transwing飞机的机翼会向后折叠,因此它可以像多旋翼无人机一样垂直起降,但在向前飞行时又能利用机翼的升力进行巡航飞行。当机翼垂直时,无人机还可以悬停和低速移动。Transwing飞机无需倾转机翼推进系统或升力/巡航螺旋桨,因为这些配置会增加重量和阻力,只在垂直起降时有用。此外,推进短舱的后端可以作为着陆点,进一步减少了对额外设备的需求。
(图片来源:Pterodynamics)
Transwing飞机的工作原理类似于美国空军的老牌 VTOL飞机贝尔·波音(Bell Boeing)V-22“鱼鹰”,只不过尺寸要小得多。Transwing飞机的整个切换过程非常平稳,并且不会损害飞机的空气动力学性能,整个过程由线性作动器上的机身延伸出来的小型支柱进行机械驱动。
PteroDynamics称,Transwing设计的秘诀在于,这种飞机在起飞和着陆时是纯粹的旋翼飞机,而在向前飞行时则通过折叠和旋转机翼切换为固定翼飞机。旋翼配置是实现稳定起飞、着陆和悬停的最佳设计,而固定翼配置则是以尽可能少的能量实现最大有效载荷并进行长距离快速飞行的最佳设计。这种设计的优点是,对空间的要求很低,只需固定翼VTOL飞机三分之一的空间,就能在狭窄的区域降落。相较于其他类似尺寸和重量的VTOL飞机,Transwing飞机在地面上的占地面积更小,但却能飞得更远、更快、更久,有效载荷更高。Transwing飞机仍然比固定翼飞机重,但差别很小,这一点对于无人机送货、空中出租车等所有应用都至关重要,同时它还能广泛应用于政府、国防、工业和商业应用。
Pterodynamics的X-P4
(图片来源:Pterodynamics)
X-P4是Pterodynamics的最新原型机,翼展4米,最大有效载荷6.8千克,最大起飞重量38 千克,能以111千米/小时的巡航速度飞行一小时,或在短时间内达到185千米/小时的最高速度。此外,Pterodynamics还计划打造更大尺寸、更强大的无人机。Pterodynamics计划推出的下一个型号是X-P5,其翼展将达到6.7 米,有效载荷达23千克;采用混合动力系统,续航里程为925公里。不过,Pterodynamics的最终目标是X-P6,其翼展将达到9.1 米,有效载荷达100千克;使用涡轮发电机总成,可飞行1,574公里。
这种飞机可以扩展,载客量和载货量具体取决于飞机尺寸大小。飞机空重从1.36千克到 34,019千克不等;机翼可从1.21 米扩展到10.36 米;飞机可以安装四到六个螺旋桨,并配备同等数量的电机;起落架为可收放轮式起落架,位于螺旋桨短舱末端。
Pterodynamics Transwing飞机的规格:
飞机类型 | 远程混动VTOL或eVTOL概念客运机 |
驾驶模式 | 1名飞行员 |
载重量 | 可扩展,具体载客量取决于飞机尺寸 |
空重 | 1.36千克至34,019 千克 |
螺旋桨 | 4组或6组螺旋桨 |
电机 | 4组或6组电机 |
电源 | 电池 |
机身 | 碳纤维复合材料 |
机翼 | 可以从1.21米扩展到10.36米 |
尾翼 | 1个倒角垂直稳定器 |
起落架 | 可收放轮式起落架(位于螺旋桨短舱末端) |
安全性能 | 采用分布式电推进(DEP)系统,通过冗余功能为乘客/货物提供安全保障。DEP意味着飞机带有多组螺旋桨(或涵道螺旋桨)和电机,因此如果一个或多个螺旋桨(涵道螺旋桨)或电机出现故障,其他运行中的螺旋桨(或涵道螺旋桨)和电机可以让飞机安全着陆。飞机子系统中的关键部件也具有冗余功能。 |
关于PteroDynamics
PteroDynamics成立于2017年,由创始人Val Petrov博士担任首席执行官。公司宗旨是设计卓越的VTOL无人机,即便在恶劣条件下,飞机也能飞得更快、更远,到达没有跑道的偏远地区。今年2月28日,PteroDynamics宣布完成了由Kairos Ventures、Lavrock Ventures和CS Venture Opportunities Fund提供的750万美元的种子轮融资。PteroDynamics计划利用这笔资金开发更大尺寸的Transwing模型,聘请工程师并获得更多订单。PteroDynamics计划针对军用和民用多种任务类型设计模型。