2011年,奥地利的IAT21工程公司构建了一个飞行器,它能像热气球那样安静,像蜂鸟那样悬停空中;能像喷气式飞机快速飞行,像足球能飞向任何方向;它像薄烤饼那样躺在船甲板上时,就像一只大贝壳,毫不惹眼;还有,它简单到可以由汽车修理工来维修。
这台称为D-Dalus的工作样机约1.55米宽,1米长,可以有100磅(约45公斤)的举力。更加令人惊奇的是,它没有伸展的机翼,没有螺旋桨或喷气推进器,却能在其他飞行器不能进入的超狭小空间飞行,还能在恶劣天气中穿越。
D-Dalus的核心,在于革命性的推进系统,无摩擦、高G力的轴承,还有动态平衡保持系统,它让导航系统得以持续保持飞行稳定性。
推进器有4组碳纤维制成的对转圆盘,各由一个传统的飞机引擎以每分钟2200转的转速驱动。每个圆盘上装有6片叶片,就是它们起到微型螺旋桨的作用。圆盘旋转过程中,叶片切入空气的角度持续地变化。转到顶部时,叶片前沿相对于圆盘中心上翘;而转到底部时,叶片前沿下垂,如此形成压力差,使飞行器得到垂直方向的升力。
通过偏置圆盘的旋转轴改变叶片角度,可产生定向的推力。由于每个叶片的角度都能分别控制,所产生推进合力能随心所欲,指向任何轴周围360°中的任何方向。这让D-Dalus飞行器能垂直起飞,空中停留,向任何方向行进,绕任何轴线旋转,突然拉高再“平身”着陆,特技了得。
拥有专利的无摩擦轴承也是一绝。碳纤维圆盘和叶片之间的力高达1000G,市售的轴承无法承受,更何况还得提供一定程度的机动性。IAT21的工程师采用自行开发的轴承,它形如金属桶,比球型能更好地承受力(联想一下拱门),同时又能让叶片充分转动。
D-Dalus具有优良的自动稳定性能。它的伺服电机与旋转组件相配合,通过对叶片角度的调整,自动校正飞行器的速度、姿态和平衡。如果控制器的无线电控制偏于某一方向,飞行器将通过增加反向推力保持自身平衡,避免俯、仰或偏航。稳定系统也能针对湍流和强风自动作出调整。
D-Dalus装有多种“法眼”,包括雷达、GPS和不同频段的3台光谱照相机(分别为可见光、极高频和红外线)。视觉信息被送入机载电脑,交由防碰撞算法处理。依靠高度敏感的先进导航系统,D-Dalus能避开电线,悬停在移动平台(如海浪中船甲板),或在飞行中给另一架D-Dalus加油。
最近几周,IAT21已在萨尔斯堡附近的实验室中进行了全面的专项飞行测试,如垂直到向前飞行的转换;即将进行开放场地的自由飞行测试。在已进行的测试中,它符合设定标准,还体现出可扩展性,显示将其扩大尺寸(以求更有效率)并不很复杂。专家认为它适应于这样的应用:海洋搜寻和援救中进入货舱,火灾、核意外等灾难现场周围或进入建筑内部的飞行。 稼正