深度:美国无人机自主空中加油技术取得突破

2015-05-26 10:20:00 环球网 分享
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  实现自主空中加油

  作为UCAS-D计划的一个重要部分,美国海军和诺格公司从2012年底开始准备AAR技术的相关测试工作。按照原计划,美国海军在2014年进行包括软管加油和硬管加油的飞行试验,但是美国国防部取消了2014财年预算申请中的X-47B验证机自主空中加油试验。直到2014年6月,诺格公司才收到美国海军授予的一项6300万美元的附加合同,着手开展探管-锥套式空中加油的验证工作。

  4月22日,X-47B验证机在试验过程中首先借助于自主飞行控制系统和组合GPS飞行到会合空域,在1600m外开始跟踪K-707加油机,并逐渐接近到加油机一侧相距6m的位置,保持编队飞行方式。接下来,X-47B验证机由“GPS引导”过渡到“光学引导”。

  该机先利用传感器观察加油机的机翼一侧标志点,再通过机动飞行调整到加油机后方,然后利用一种新型光学传感器和摄像机组成的光学跟踪系统“锁定”加油机,再通过不断调整逐步建立和维持精确的对接距离。最后,X-47B验证机自主地控制右侧机翼上受油管与加油锥套对接。接着,K-707加油机在近7min时间内向其输送了1810kg的燃料。在完成空中加油后,X-47B验证机自动地控制探管脱离锥套,离开加油机,然后返回基地。

  作为成功对接的关键技术,X-47B验证机使用的新型光学传感器是经过升级的VisNav传感器系统。它采用了红外焦面阵探测器,可以在杂乱的环境中有效地分辨出指示灯的光信号。它的前方视场为90°,可以观察到加油锥套上的8个指示灯,其中4个均匀分布在锥套外沿,另外4个均匀分布在内部的加油口,同时受油探管上也设计了一个指示灯,为相对导航系统提供参照,可以直接判断对接过程中的实时位置是否存在偏差。

  从设计功能来看,这种光学跟踪系统承担了长期以来飞行员在空中加油对接时的主要任务。不同于飞行员操纵战斗机尽量不跟随锥套的每一次跳动,光学跟踪系统采取的方法是控制X-47B验证机逐渐跟上锥套移动的节奏,让探管与锥套保持同步移动,从而有效地避免了战斗机在对接过程中存在着探管向上撞击到锥套、从软管上扯掉锥套或者探管损坏的缺点。

  此次测试表明,美国海军已经完全掌握了AAR技术,从而可以有效地增加无人机的作战范围,它对未来发展长续航能力的无人机至关重要。此外,这一技术还可以增强有人驾驶作战飞机在空中加油过程中的可靠性和安全性,并适应各种作战条件的需要。

责编:刘昆
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