无人直升机的发展现状及应用分析
发布时间：2016-08-01 09:12
来源：
中国航空报 作者：林志刚
无人直升机的多功能特性
在无人机里有一种特殊的无人直升机，它是指由无线电遥控飞行或自主控制飞行的无人驾驶、不载人的垂直起落旋翼飞行器。它依靠发动机驱动旋翼产生升力和操纵力，能垂直起落、空中悬停，能向任何一个方向灵活飞行。真正意义上的无人直升机以长航时、多任务、稳定性等为标志，与时下一些航模性质的无人机根本不在一个量级上。
无人直升机无论在现代战争还是经济建设、日常生活中都具有独特作用。以民用为例，无人直升机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优势，广泛应用于包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、边境巡逻、应急救灾、禁毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、消防航拍侦查、通信中继、城市规划等多个领域。近年来，无人机在民用市场的潜在需求也将逐步显现，我国民用无人机将进入快速发展期。
国外无人直升机的发展
无人直升机研制始于上世纪50年代初，美国、英国、德国等国家率先对无人直升机进行研究。当时美国为加强反潜搜索能力以应对前苏联庞大的潜艇威胁开始无人直升机研制，委托“螺旋动力”公司为美海军研发了第一架无人直升机——QH-50，该机为遥控无人直升机，先后交付近800架。上世纪70年代，美国陆军使用其改进型QH-50D在越南战场上执行战场侦察和炮兵目标观测任务，由于该机为遥控直升机，使用不甚方便，失事率也非常高，美军无奈于70年代末期取消了QH-50的订货计划，其任务使命由无人机代替，无人直升机在美国的研制呈萧条趋势。
在经历了试用、萧条、复苏之后，上世纪80至90年代，无人直升机的发展呈现出百家齐放的特点，出现了各种气动外形的无人直升机。国外无人直升机逐渐步入加速发展时期。上世纪90年代中后期，美国无人直升机研制呈迅猛发展趋势，各大直升机公司纷纷介入，也带动了全球无人直升机的研制热潮。2005年8月，美军颁布2005～2030年《无人机系统路线图》，该路线图表明美军今后将大力开发无人直升机，可以预见美军无人直升机的研制将步入正轨并快速发展，这也正是美国各大直升机公司纷纷涌入无人直升机领域的主要原因。无人直升机作为一种重要武器装备，其研制任务已由美国各大直升机公司全面接管，小公司承担无人直升机研制的时代在美国将一去不复返。
纵观历史，国外无人直升机发展趋势在创新构型、提升任务载荷和续航能力之外还具有其他特征。一是以信息支援任务为中心，作战任务进一步扩展，最终形成侦察、攻击任务综合一体化的无人直升机；二是无人机系统研制由“以平台为中心”向“以任务为中心”转变，充分考虑作战使用的特殊要求；三是不断提高智能化水平和自主飞行控制能力，具备故障隔离/排除故障、自动航路规划等智能控制能力；四是具备执行多任务的作战能力；五是采用钛合金、复合材料、模块化设计等新材料和新技术。
国产无人直升机后来居上
早在“七五”和“八五”期间，我国就已开始重视无人直升机的发展，多家院校、科研单位开展了无人直升机的研制。比如南京航空航天大学研制的“翔鸟”无人直升机，北京航空航天大学研制的BZK010无人直升机，总参60所Z-3 、Z-5型无人直升机等，取得了一系列可喜成果。
中航工业直升机所是我国唯一的直升机设计研发机构，2004年底，直升机所自筹资金研制200千克级U8无人直升机，开展无人直升机飞行控制技术、测控技术、试验/试飞技术及设计规范等关键技术为核心的技术攻关和设计验证工作。两年后，U8无人直升机实现首飞。
在此基础上，直升机所发展了500千克级AV500无人直升机，它曾在天津直博会等多个国内重要航展上静态展示，受到广泛关注。AV500无人直升机最大起飞重量450千克，最大平飞速度达170千米/时，升限可达到3500米，最大续航时间大于6小时，控制半径200千米。
无人直升机飞行控制水平达到了美国划分的自主飞行控制等级中第2～3级水平，领先国内水平，与国外无人直升机当前技术水平相当。首先具有先进安全性，AV500无人直升机飞控系统采用了冗余设计，传感器信息高度融合，具备故障隔离/排除故障飞行能力，安全可靠性高。其次是AV500不仅具有按预定航路飞行、自动起飞、自动返航和降落的飞行能力，还具有在线航线变更和重规划能力，以及链路中断后的自主返航能力，以此保证无人直升机安全回家，真正实现“自由飞行，随意翱翔”的飞行能力，用户操作简单、使用方便，可大大减轻操作人员的心理负担和精神压力。
2015年，AV500无人直升机在内蒙古阿拉善地区开展了高原试飞，验证了优良的高原飞行品质。2016年，它在7级阵风情况下完成了海上试飞。大量实战性试飞演练，均证明AV500无人直升机具有可靠的飞行性能和强大的任务能力，是我国无人直升机领域的一颗璀璨明星。
据悉，直升机所多旋翼无人直升机的研制也在加紧推进。随着相关技术的发展，无人直升机必然成为直升机发展的重要发展方向，且必然成为一种重要的武器装备。
