美气垫回收无人机,技术突破还是另有玄机?

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让无人机像水上飞机一样,无需复杂的拦阻索或着陆人员,直接降落在移动的军舰甲板上,实现快速、安全、自动化的回收。

美气垫回收无人机,技术突破还是另有玄机?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

下面我将从几个方面详细解释这项技术:


技术概述:什么是气垫回收?

想象一下,一架无人机完成侦察或攻击任务后,返回母舰,它不是像传统飞机那样减速、放下尾钩钩住拦阻索,而是飞到军舰上空,然后以一个特定的姿态,像一片羽毛一样轻柔地“坐”或“趴”在军舰的甲板上。

这个“坐垫”就是气垫回收系统,它主要由两部分组成:

  • 无人机上的“气垫裙”:在无人机的腹部,安装有一个可充气的、类似救生圈或游泳圈的柔性围裙,这个围裙是气垫的关键部分,它能密封空气,形成气垫。
  • 军舰甲板上的“着陆平台”:在军舰甲板上,有一个专门设计的、带有格栅或孔洞的着陆区,当无人机降临时,这个平台会通过强大的鼓风机向平台下方和无人机围裙之间高速喷射高压空气。

工作原理:

美气垫回收无人机,技术突破还是另有玄机?-第2张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)
  1. 对准与下降:无人机在GPS和舰载引导系统的帮助下,精确地对准甲板上的着陆平台。
  2. 接触与充气:无人机底部的围裙首先接触到甲板,平台开始向围裙内快速充气。
  3. 形成气垫:高压空气在无人机和甲板之间迅速形成一个“空气垫”,将无人机托起几厘米,这个气垫极大地减小了无人机与甲板之间的摩擦力。
  4. 缓冲与停止:由于无人机“漂浮”在气垫上,它接触甲板时的冲击力被大大吸收,无人机的轮子(如果有的话)或滑橇在甲板上滚动,利用空气动力学和轻微的摩擦力在很短的距离内平稳停下。

整个过程是完全自动化的,无需任何人工干预,也无需改变现有军舰的甲板结构(不像弹射器或拦阻索那样需要巨大的改装)。


为什么美国海军要研发这项技术?(核心优势)

这项技术对于美国海军的“分布式海上作战”和“无人机蜂群”等未来战略至关重要,其优势非常明显:

  • 极高的安全性:

    • 对无人机而言:没有粗暴的拦阻过程,避免了巨大的过载,可以回收更精密、更脆弱的无人机,延长其使用寿命。
    • 对舰船和人员而言:无需在甲板边缘进行高风险的人工回收操作,避免了人员被螺旋桨卷入或被无人机撞击的风险。
  • 极高的效率:

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    • 速度快:回收过程可能只需要几十秒,比传统回收方式快得多。
    • 自动化:减少了人为因素,可以实现24/7全天候不间断回收,大大提高了舰载无人机出动和回收的架次。
  • 极强的通用性和适应性:

    • 无需改装舰船:这套系统可以安装在几乎所有类型的军舰上,包括驱逐舰、巡洋舰、两栖攻击舰甚至后勤舰船,而不仅仅是航空母舰,这极大地扩展了海军无人机的作战范围。
    • 适用机型广:理论上,只要无人机底部安装了气垫裙,并且重量、速度在系统设计范围内,都可以使用这套系统回收。
  • 支持未来作战概念:

    • 无人机蜂群:未来战争是“蜂群”的天下,要同时回收数十架小型无人机,传统方式几乎不可能,气垫回收系统因其快速、自动的特性,是支撑无人机蜂群作战的关键技术。
    • 低成本无人机消耗战:可以安全地回收和重复使用相对低成本的无人机,而不是每次任务后都将其坠毁或迫降在海里,大大降低了作战成本。

研发进展与现状

这项技术主要由美国海军研究办公室主导,并与多家科技公司合作进行研发和测试。

  • 关键合作伙伴:总部位于加州的Martek Marine(现为派克汉尼汾海洋公司的一部分)是该领域的核心承包商,他们开发了名为FRESH(Fleet Recovery and Expansion System)的系统。
  • 测试平台
    • 早期的测试主要在岸基设施进行。
    • 2025年,美国海军在“波特兰”号两栖运输船坞舰上成功进行了首次海上测试,他们回收了一架MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机的缩比验证机,这是一个里程碑式的成功,证明了该技术在真实海洋环境下的可行性。
    • 后续测试还包括对更小型无人机的回收,并不断优化算法和硬件,以提高精度和可靠性。

面临的挑战

尽管前景光明,但气垫回收技术仍面临一些挑战:

  • 环境适应性:在恶劣海况下(高海浪、强风),军舰本身会摇晃,这对无人机的精确降落控制提出了极高的要求,海浪可能会破坏气垫的稳定性。
  • 精度控制:无人机需要以极其精确的位置、速度和姿态降落在移动的甲板上,这对飞控算法和GPS精度要求极高。
  • 系统维护:气垫系统包含鼓风机、管道和柔性围裙等部件,在海洋高盐高湿的环境中,如何保证其长期可靠性和维护便利性是一个问题。
  • 成本:虽然长期看能省钱,但研发、测试和部署这套新系统的初期投入非常巨大。

美国的无人机气垫回收技术,本质上是为适应未来海上无人化、智能化战争而开发的一项“赋能”技术。 它旨在解决当前无人机回收效率低、风险高、依赖大型航母的痛点,让每一艘军舰都能成为一个灵活的无人机“母港”。

这项技术如果最终成熟并广泛应用,将深刻改变美国海军的作战模式,使其能够更快速、更灵活、更低成本地在全球海洋部署和回收无人机力量,从而在未来的大国竞争中占据技术优势,它正处于从技术验证向实用化过渡的关键阶段。

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