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作品名称：未来跨介质攻防无人机概念设计研究
学校名称：南昌理工学院
参赛队伍：飞翔队
参赛学生：李昂余慧吴晨晖
指导老师：胡文杰曹婷婷

详细说明

研究背景及意义

站在航空大国迈向航空强国的关键历史节点上，同时，随着信息化的发展，无人机也逐渐加入战场当中，在未来6代机的诞生，无人机也将会成为六代机最得力的助手，在救援，防御，打击，消防，以及信号干扰等方面有着举足轻重的作用，而跨介质攻防两用无人机就是结合防御与打击一体化的军用无人机。跨介质无人机便是指既可以在水下又可以在空中正常运行的航行器，早在1934年苏联便提出了飞行潜艇的设计草案，但奈何当时技术受限同时还在经历第二次世界大战所以便取消了研发计划，2009年由美国成功研制出跨介质无人机“弹簧刀”问世，“弹簧刀”的出现大大的增强了美国海军的实力，“弹簧刀”不但可以在陆地发射同时还可以由潜艇在水下发射，当“弹簧刀”接近目标时产生自爆，其威力差不多与手榴弹相似，在该设计中的跨介质无人机机便与“弹簧刀”有着相似的攻击方式。由此，对其展开研究具有极高的研究价值。

功能简介

跨介质攻防两用无人机其结构由两个部分组成，第一个部分是无人机头上的螺旋桨与旋转球，无刷电机，氢电池，卡扣装置，以及部分机械机构所组成，这部分的作用是帮助无人机定点盘旋，在空中对敌方目标进行打击，第二部分是机头以下的水下无人机部分，由武器系统，折叠翼，垂直/水平尾翼，无刷电机，氢电池，摄像头以及部分机械机构所组成，这一部分是在水下对敌方目标进行打击。跨介质无人机整体的作战方案为：先由主机将无人机带到目标上空，在空中进行发射，在空中由折叠翼进行无动力滑翔，在接近目标时旋翼打开同时折叠翼收回，无人机在目标附近进行定点盘旋同时打开武器系统对敌方目标进行空中打击，当敌方武器系统锁定我方无人机或者无人机受到攻击时，无人机卡扣装置打开，将水下无人机释放，由水下无人机对敌方目标进行水下自杀式攻击。

跨介质无人机不但需要重量轻同时还需要有防水的功能，所以其整体材料采用碳纤维结构并运用无刷电机与氢电池作为动力和能源，无刷电机的优点有防水性能良好，噪音低，寿命长，低干扰等特点。氢电池的优点有重量轻，续航长，价格低，防水好等特点，二者可以有效的降低成本，减轻重量，增加无人机的续航能力与稳定性。

图1 跨介质攻防两用无人机定点悬浮状态

图2 跨介质攻防两用无人机释放水下无人机工作状态