作者:孙武
制作:光明网军事科技前沿
出品:科普中国
在今年中国航展现场,中航工业展区内的一个无人机引起了大家的注意。这款外形科幻,形似“飞碟”的这款无人机因为采用磁悬浮技术而特别的有科幻感。但是对磁悬浮技术并不太知晓的观众们,则更多了一份好奇。
出现在航展现场的磁悬浮无人机。相比之前的型号更换了最新的蓝白涂装
这款磁悬浮无人机因其独特造型,也被参加航展的观众亲切的称为“飞碟”
磁悬浮无人机的核心是磁悬浮旋翼,它是由嵌在机体内的轨道环、旋翼环以及在外部的旋翼和桨叶联合变距接口组成。正如大家看到的那样,这就是“飞碟”的核心。而它的轨道环固定在机身上,如磁悬浮列车,通过驱动组内交替变化的电流激励出电磁感应力,由电磁感应力带动驱动组,驱动组固定在旋翼环内部,带动旋翼环在轨道环上转动,使旋翼转动,产生升力。
这种完全不同于传统发动机产生升力的设计,可以说是为无人机乃至飞行器,开辟了一条暂新的道路。
就像所有新生事物一样,磁悬浮无人机的诞生也经历了各种“困难与阵痛”。首当其冲的就是续航问题——正如我们知道的磁悬浮列车,它是由铺设在铁轨上的导电部件来进行持续供电,而无人机则不同,它不能依赖有线的线缆或其他途径,只能依靠电池。但电池技术在今日仍然是一个很难突破的技术瓶颈。正如众多专家对磁悬浮技术的分析那样:要实现长航时和远航程的任务目标,主要靠提高飞行效率和增加电池能量密度。而增加电池能量密度发展周期较长,提高飞行效率就成了主要突破口。
根据中航工业先期的设计和分析,采用磁悬浮旋翼技术的新构型多旋翼无人机拥有非常高的性能指标。它的飞行效率可提高30%~40%以上,航时可达60分钟以上,航程可提高2倍以上。同时因为使用电磁提高旋翼转速,能大大降低振动,减少噪音,提高航拍稳定性和清晰度。这样的“先天血统”无疑将大大提升无人机的战场生存率,同时也解决了震动、噪音、干扰等一系列影响无人机侦查和拍摄的客观因素。
中航工业在早些时候边展示了多种“创意性”的无人机,图为垂直旋翼型。
就在2015年,中航工业直升机研发中心(直升机所)设计员刘衍涛就介绍过磁悬浮无人机:“借助磁悬浮电机等相关技术成熟的时机,利用中航工业创新创业大赛这一平台,就有了运用磁悬浮技术创新无人机研发的想法。”可见磁悬浮技术并不是空穴来风的想法,而是建立在中国完善的制造业和国际领先的磁悬浮技术基础之上。
不仅如此,磁悬浮无人机也生来是一款“隐身无人机”。由于没有摩擦,相比于普通的无人机而言更加高效。在单次航程提高2倍的基础上,这种技术上的创新很好的解决了无人机电力消耗过快的问题。将来若可用在军事领域,可以大大提高无人机的巡航里程,磁悬浮可以使飞机在行驶中大幅度降低噪音且旋翼在飞机内部,因此可以起到更好的隐身效果。这样噪音完美的隐藏在机身内部,便解决了众多传统动力型无人机梦寐以求的“隐身”难题。
中国国际航展因其规模大,影响力强而逐渐成为众多新技术、新产品的展示的平台。这次出现的磁悬浮无人机只是代表之一,相信在此次航展上会有更多更先进的装备等待记者和观众去发现,去了解。