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[摘 要]介绍无人机的火箭助推发射、垂直起飞技术、气液压弹射、电磁弹射、潜射技术等方式的特点和应用领域，并进行了分析比较，为发射方案选择参考。
[关键词]无人机 发射方式
中图分类号：TU993 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0227-01
1、引言
无人机正在成为现代高科技战争中不可或缺的武器，越来越多地装备各国陆海空三军，执行攻击、侦查的作战任务及靶机的训练任务等，效果显著，应用领域也不断扩大。特别是“911”事件之后，美国在阿富汗和伊拉克的作战行动中，广泛使用无人机，并创下了一些新的作战记录和方式，从而是无人机成了倍受关注的热点。无人机在作战应用中，发射阶段往往备认为是最困难的阶段之一，各国对无人机的起飞发射座了大量研究和尝试。无人机的发射方式众多，如手抛、机载投放、机载发射、弹射、火箭助推等。根据发射地点分类，可分为陆基（手抛、车载）、机载（机载投放）、海基（舰载、潜载）发射。按发射动力可分为自力、弹射、投放、复合式发射。
2、自力发射
自力发射是无人机起飞时一开发动机的推力或旋翼升力实现升空，自力倾斜发射时常常采用助推火箭。垂直起飞多利用旋翼或喷气发动机的升力。部分无人机在发动机推动下采用跑道滑跑起飞，类似有人飞机，如美国的秃鹰，以色列赫尔墨斯无人机。
2.1 火箭助推发射
以火箭作为动力的发射平台备广泛用于无人机的发射，无人机在1台或多台发动机推力作用下飞离发射装置，无人机起飞后，扔掉助推会见，有机上主动发动机完成飞行任务。火箭助推发射技术成熟、推力范围大，成本低，已经系列化。
2.2 垂直起飞
无人机垂直起飞由于对发射平台的要求低而适合各型军舰使用，主要有两种类型：旋翼垂直起飞这种起飞方式的特点是以旋翼作为无人机的升力工具，旋转旋翼使无人机垂直起飞。目前世界上至少有4种旋翼式无人机，主旋翼/尾旋翼共轴反旋双旋翼式、单旋翼式和倾斜旋翼式。由于这种起飞方式不受场地面积与地理条件的限制，所以使用广泛尤其在舰载无人机中广泛采用，但与长续航能力存在一定的矛盾。
3 弹射技术
常用的无人机弹射方式有弹力弹射、气液压弹射和燃气弹射，二电磁弹射技术是一种新概念发射技术。弹力发射利用伸缩型很强的弹性元件的弹力作动力，提供起飞所需的加速度，适用于轻小型机，通常借助现役火炮实现通用发射，要考虑抗过载性能，以及总体结构尺寸与武器的兼容性。
3.1 气液压弹射技术
无人机气液压弹射起飞方式是90年代发展起来的一种先进的导轨动能弹射起飞方式没主要采用气液压能源作为无人机弹射起飞的动力。与常用的火箭助推起飞方式相比，它具有安全隐蔽性好、经济性好、适应性好等优点，不会产生光、声、热、烟雾等信号，不存在火孔器材的存储、运输和管理问题、且每次进行无人机发射是消耗器材及支援保障的费用较低，另外在一定范围内通过调节蓄能器充气压力和冲油压力便可满足不同无人机对起飞质量和起飞速度的使用要求；
3.2 电磁弹射技术
电磁弹射器是利用电磁力推动物体在短距离内加速到一定速度后发射的装置。电磁弹射技术最初用于使小质量物体获得超高速的运动速度。与火箭助推相比，电磁发射的几乎全是有效载荷、无人机物负重，发射能源为电源，比使用火药成本底，对环境影响小。电磁弹射器主要有电源和直线只留电机等设备组成，与有各种气体管路或液体管路、阀、泵以及储能装置等设备组成的气液压弹射器，相比电磁发射设备体积小且容易维护。由于直线只留电机具有很好的可控性，可以方便且精确地通过调节输出电流的大小来改变弹射能的大小，使电磁弹射器具有精确弹射从轻型的发射到重型无人机的能力。
3 空中投放技术
无人机被其他飞行器（常规飞机、特殊弹药等）运载到空中借助相关技术放飞。美国最新研制的盾牌无人验证机从母机的机翼或弹舱中发射，离机后展开尾翼和翼部控制面，俯冲到低高度之后开始执行任务。常规飞机投放能降低无人机飞行过程中发生的故障和备拦截的可能性，延長无人机的结构疲劳寿命，但母机需要大型机场，且保障过程复杂，特别是陆、海军使用时需要得到空军协同，独立作战能力不强。
由各种炮弹、火箭弹、航空炸弹、导弹、布撒器等母弹携带投放的无人机在飞行初期由母弹携带，到达预定高度和距离是被母弹抛出，然后子机再进行一定距离的巡航飞行或目标区域的巡航，并完成指定任务。这种投放方式已经引起了众多国家的重视，典型的美国广域侦察无人机和洛卡斯，俄罗斯无人侦察机有旋风火箭炮发射的火箭弹运载抛撒。特种弹药运载投放无人机，速度快，从发射到飞行至目标区上空一般为几分钟，降低了被拦截的风险，同时具有小型化、维护简单、使用方便等特点，但也存在作用距离短、巡航时间有限、不易回收重复使用等不足。
4 潜射技术
潜艇在水下发射无人机是一项十分复杂的系统工程。涉及到流体力学、空气动力学以及电子技术等多门学科。目前，美国潜射无人机水下发射正在分别采用2种发射方式进行试验：干式发射和湿式发射。
干式发射是采用较多的一种潜射方式。无人机被折叠后，整体装入运载器内，在水下航行和点火时始终处于干燥状态，完全依靠运载器将其送至水面，无人机在出水过程中完成与运载器的分离。这种发射方式的最大益处在于，无人机回避了水环境适应性问题，从而大幅度降低了无人机的研制难度。此种技术比较成熟，海上搜索者就是采用此技术发射，采用了可折叠机翼，从潜艇标准的鱼雷发射管等发射装置发射。
湿式发射方式的无人机的无人机无运载器，但无人机在发射管内有一个密封的保护筒，当无人机发射丽管后至安全距离时点火，保护筒留在管内。鸬鹚潜射无人机采用了这种方式，它类似海鸥折叠翼，并能装于潜艇弹道导弹的发射筒内，无人机从弹道导弹发射筒弹出。
参考文献
[1] 《四旋翼无人飞行器设计》清华大学出版社，2017年主编：冯新宇，范红刚，辛亮.
[2] 《现代飞行器设计理论与技术》西北工业大学出版社，2012年主编：王和平，杨保华.
[3] 《微型飞行器设计导论》西北工业大学出版社，2012年主编：昂海松.
[4] 《飞行器气动设计》科学出版社，2017年主编：田正雨，潘沙.
[5] 《航天飞行器设计》西北工业大学出版社，2016年主编：谷良贤，龚春林.
[关键词]无人机 发射方式
中图分类号：TU993 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0227-01
1、引言
无人机正在成为现代高科技战争中不可或缺的武器，越来越多地装备各国陆海空三军，执行攻击、侦查的作战任务及靶机的训练任务等，效果显著，应用领域也不断扩大。特别是“911”事件之后，美国在阿富汗和伊拉克的作战行动中，广泛使用无人机，并创下了一些新的作战记录和方式，从而是无人机成了倍受关注的热点。无人机在作战应用中，发射阶段往往备认为是最困难的阶段之一，各国对无人机的起飞发射座了大量研究和尝试。无人机的发射方式众多，如手抛、机载投放、机载发射、弹射、火箭助推等。根据发射地点分类，可分为陆基（手抛、车载）、机载（机载投放）、海基（舰载、潜载）发射。按发射动力可分为自力、弹射、投放、复合式发射。
2、自力发射
自力发射是无人机起飞时一开发动机的推力或旋翼升力实现升空，自力倾斜发射时常常采用助推火箭。垂直起飞多利用旋翼或喷气发动机的升力。部分无人机在发动机推动下采用跑道滑跑起飞，类似有人飞机，如美国的秃鹰，以色列赫尔墨斯无人机。
2.1 火箭助推发射
以火箭作为动力的发射平台备广泛用于无人机的发射，无人机在1台或多台发动机推力作用下飞离发射装置，无人机起飞后，扔掉助推会见，有机上主动发动机完成飞行任务。火箭助推发射技术成熟、推力范围大，成本低，已经系列化。
2.2 垂直起飞
无人机垂直起飞由于对发射平台的要求低而适合各型军舰使用，主要有两种类型：旋翼垂直起飞这种起飞方式的特点是以旋翼作为无人机的升力工具，旋转旋翼使无人机垂直起飞。目前世界上至少有4种旋翼式无人机，主旋翼/尾旋翼共轴反旋双旋翼式、单旋翼式和倾斜旋翼式。由于这种起飞方式不受场地面积与地理条件的限制，所以使用广泛尤其在舰载无人机中广泛采用，但与长续航能力存在一定的矛盾。
3 弹射技术
常用的无人机弹射方式有弹力弹射、气液压弹射和燃气弹射，二电磁弹射技术是一种新概念发射技术。弹力发射利用伸缩型很强的弹性元件的弹力作动力，提供起飞所需的加速度，适用于轻小型机，通常借助现役火炮实现通用发射，要考虑抗过载性能，以及总体结构尺寸与武器的兼容性。
3.1 气液压弹射技术
无人机气液压弹射起飞方式是90年代发展起来的一种先进的导轨动能弹射起飞方式没主要采用气液压能源作为无人机弹射起飞的动力。与常用的火箭助推起飞方式相比，它具有安全隐蔽性好、经济性好、适应性好等优点，不会产生光、声、热、烟雾等信号，不存在火孔器材的存储、运输和管理问题、且每次进行无人机发射是消耗器材及支援保障的费用较低，另外在一定范围内通过调节蓄能器充气压力和冲油压力便可满足不同无人机对起飞质量和起飞速度的使用要求；
3.2 电磁弹射技术
电磁弹射器是利用电磁力推动物体在短距离内加速到一定速度后发射的装置。电磁弹射技术最初用于使小质量物体获得超高速的运动速度。与火箭助推相比，电磁发射的几乎全是有效载荷、无人机物负重，发射能源为电源，比使用火药成本底，对环境影响小。电磁弹射器主要有电源和直线只留电机等设备组成，与有各种气体管路或液体管路、阀、泵以及储能装置等设备组成的气液压弹射器，相比电磁发射设备体积小且容易维护。由于直线只留电机具有很好的可控性，可以方便且精确地通过调节输出电流的大小来改变弹射能的大小，使电磁弹射器具有精确弹射从轻型的发射到重型无人机的能力。
3 空中投放技术
无人机被其他飞行器（常规飞机、特殊弹药等）运载到空中借助相关技术放飞。美国最新研制的盾牌无人验证机从母机的机翼或弹舱中发射，离机后展开尾翼和翼部控制面，俯冲到低高度之后开始执行任务。常规飞机投放能降低无人机飞行过程中发生的故障和备拦截的可能性，延長无人机的结构疲劳寿命，但母机需要大型机场，且保障过程复杂，特别是陆、海军使用时需要得到空军协同，独立作战能力不强。
由各种炮弹、火箭弹、航空炸弹、导弹、布撒器等母弹携带投放的无人机在飞行初期由母弹携带，到达预定高度和距离是被母弹抛出，然后子机再进行一定距离的巡航飞行或目标区域的巡航，并完成指定任务。这种投放方式已经引起了众多国家的重视，典型的美国广域侦察无人机和洛卡斯，俄罗斯无人侦察机有旋风火箭炮发射的火箭弹运载抛撒。特种弹药运载投放无人机，速度快，从发射到飞行至目标区上空一般为几分钟，降低了被拦截的风险，同时具有小型化、维护简单、使用方便等特点，但也存在作用距离短、巡航时间有限、不易回收重复使用等不足。
4 潜射技术
潜艇在水下发射无人机是一项十分复杂的系统工程。涉及到流体力学、空气动力学以及电子技术等多门学科。目前，美国潜射无人机水下发射正在分别采用2种发射方式进行试验：干式发射和湿式发射。
干式发射是采用较多的一种潜射方式。无人机被折叠后，整体装入运载器内，在水下航行和点火时始终处于干燥状态，完全依靠运载器将其送至水面，无人机在出水过程中完成与运载器的分离。这种发射方式的最大益处在于，无人机回避了水环境适应性问题，从而大幅度降低了无人机的研制难度。此种技术比较成熟，海上搜索者就是采用此技术发射，采用了可折叠机翼，从潜艇标准的鱼雷发射管等发射装置发射。
湿式发射方式的无人机的无人机无运载器，但无人机在发射管内有一个密封的保护筒，当无人机发射丽管后至安全距离时点火，保护筒留在管内。鸬鹚潜射无人机采用了这种方式，它类似海鸥折叠翼，并能装于潜艇弹道导弹的发射筒内，无人机从弹道导弹发射筒弹出。
参考文献
[1] 《四旋翼无人飞行器设计》清华大学出版社，2017年主编：冯新宇，范红刚，辛亮.
[2] 《现代飞行器设计理论与技术》西北工业大学出版社，2012年主编：王和平，杨保华.
[3] 《微型飞行器设计导论》西北工业大学出版社，2012年主编：昂海松.
[4] 《飞行器气动设计》科学出版社，2017年主编：田正雨，潘沙.
[5] 《航天飞行器设计》西北工业大学出版社，2016年主编：谷良贤，龚春林.