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美军开展提高小型无人机航程和效率的信天翁项目的研究计划

美国国防高级研究计划局(DARPA)近日发布了一项招标公告,要求工业界开发滑翔能力,以提高小型无人机的效率并降低能耗。

这项被称为“信天翁”的计划旨在开发无人驾驶飞行器(UAV ),以帮助减少高达75%的机载能源消耗。滑翔是利用高空的风来减少能源消耗,增加小型无人机的航程和续航能力。

该计划有两个目标:开发一个飞行前规划工具,帮助操作者预测小型无人机的性能,提高效率;并为小型无人机开发一个机载实时滑翔制导和控制子系统,该子系统可以识别滑翔条件并做出适当响应。

飞行前计划工具将给出几个选项来帮助飞机在预期的高密度飞行条件下飞行。飙升的类型包括静态的,如热、山脊和波浪,以及动态的,如穿过风切变或通过边界层。

计划目标是在一系列任务中减少75%的机载能源消耗;预测在一系列任务中能源消耗的飙升在15%以内;平衡能量收集和任务目标。

信天翁号试图根据天气预报制定任务计划,并对动态风力条件进行实时机载传感,以利用风能。

重点是开发规划工具、飞机传感器和控制,使小型无人驾驶飞机能够自主规划、识别和响应飙升的条件。信天翁专注于小型无人机的真实世界飞行测试,旨在大幅扩展航程和续航能力。飙升包括静态飙升,如热、脊和波浪飙升,以及动态飙升,如剪切层和边界层梯度飙升。

信天翁的技术重点是飞行前计划,利用天气预报、当地地理特征和飞机性能来制定有效的飞行计划;以及一个传感和控制系统,该系统能够感知飞行条件并向UAV提供自主指令。

信天翁计划旨在开发有效的自主飞机翱翔能力,通过真实世界的飞行测试进行评估。传统上,使飞机飞得更远更久需要仔细关注飞机的设计,以确保其推进系统是有效的,其外形具有低阻力,并且其重量刚好足以可靠地完成其任务。这些都是有助于实现延长飞行的有价值的努力领域,但信天翁从一个新的角度处理这个问题,并寻求开发基于天气预报的任务规划和跨多种环境的动态风力条件的实时机载传感,以利用风的能量来抵消飞行所需的系统总功率。从风中获得的额外能量降低了平均功率,并允许系统飞得更远更远。飞机的滑翔能力可以概括为主动利用自然环境的大气流场的能量,以减少机载动力需求,从而增加航程和续航能力。信天翁不是一个专门的机体或飞机设计工作。该计划的重点不是降低机体的阻力或提供最高的能量密度源。相反,重点是开发和集成规划工具、额外的飞机传感器和独特的控制解决方案,应用于现有的或快速组装的小型无人驾驶飞机,以自主规划、识别和响应飙升的条件。成功的定义是利用飙升的条件,以与作战相关的方式扩大航程和续航时间。

这个公告征集完整的信天翁计划。我们鼓励表演者组建团队,以便能够实现所有计划目标,因为不同的技术方面需要结合在一起以满足计划指标。样机的OT允许没有竞争的后续合同,例如直接采购飞机进行试验的可能性。政府设想这项技术的商业应用。项目目标包括理解表演者的商业应用和发展策略。费用分摊将被视为该战略一部分。

发布日期:20241016

来源: 战略前沿技术




发布日期: 2024-10-18    访问总数: 223