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無人駕駛飛機簡稱“無人機”。中國近年來在無人機制造方面進展神速。在新冠疫情防控工作中,無人機廣泛應(yīng)用于防疫宣傳、物資投送、交通疏導(dǎo)、噴灑消毒等工作。無人機的飛行控制系統(tǒng)簡稱“飛控”。無人機懸停還是飛行、向哪個方向飛行、上升還是下降等飛行指令都由飛控下達。“飛控”主要由感知飛行姿態(tài)的陀螺儀(控制飛行姿態(tài))、GPS定位模塊(與地面?zhèn)鬟f信息)、超聲波傳感器(探測障礙物)、氣壓傳感器(獲取氣壓獲知高度)等各種功能的傳感器及控制電路組成。
“翼龍”無人機是我國自主研制的一種中低空、長航時、多用途無人機。該機表面采用的復(fù)合材料受力不易形變,飛機外形采用流線型設(shè)計,圖甲所示是無人機的圖片,下表為其部分技術(shù)參數(shù)?!耙睚垺睙o人機裝配有一臺活塞式發(fā)動機,具備全自主平臺,可攜帶各種偵察、測距、電子對抗設(shè)備及小型空地打擊武器,可廣泛應(yīng)用于災(zāi)情監(jiān)控、軍事活動等領(lǐng)域。
最大飛行速度/(km?h-1) |
280 |
正常巡航速度/(km?h-1) |
160 |
最大續(xù)航時間/h |
20 |
發(fā)動機額定功率/kW |
75 |
最大載荷量/kg |
200 |
最大載燃油量/kg |
300 |
機身質(zhì)量/t |
1.1 |
機身長度/m |
9.0 |
(1)活塞式發(fā)動機是無人機的核心部件,其基本結(jié)構(gòu)及工作方式如圖乙所示,此時該發(fā)動機處于
沖程;
(2)無人機沿水平方向正常巡航時,發(fā)現(xiàn)正前方有一座山峰,為測定無人機與山峰間的距離,其搭載的聲吶系統(tǒng)向山峰發(fā)出超聲波后,經(jīng)7.2s收到反射信號,則收到反射信號時無人機與山峰間的距離為
m;(已知超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s)
(3)霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述,尤其是PM2.5(直徑小于等于2.5μm的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。據(jù)報道,我國在2014年就研究出新型除霧霾無人機并已經(jīng)投入使用。無人機向空中噴灑某種固體小顆粒,并迅速
(填物態(tài)變化名稱)成氣體,從周圍空氣中吸熱,使空氣中的水蒸氣迅速變成小水珠以凝結(jié)污染物,令其降落在地面上;
(4)發(fā)動機耗油率是指發(fā)動機在額定功率下每輸出1kW?h能量所消耗的燃油質(zhì)量,根據(jù)相關(guān)參數(shù)可知,“翼龍”無人機裝配的發(fā)動機耗油率為
kg/(kW?h);
(5)無人機是懸停還是飛行、向哪個方向飛行、上升還是下降等飛行指令都由控制系統(tǒng)下達,其中GPS定位模塊利用
傳遞信息;(選填“超聲波”或“電磁波”)
(6)為了確保無人機的飛行速度不超過最大值,工程師給發(fā)動機裝上了能控制油門大小的限速器,其簡化電路如圖乙,其中R
x的阻值隨飛行速度的增大而減小。當飛行速度達到最大值時,電磁鐵剛好能夠吸下銜鐵B,以減小油門C的噴油量,從而控制無人機的速度。但長時間使用后,保護電阻R
0的阻值會變大,若不及時更換,則會導(dǎo)致限速
(選填“大于”、“等于”或“小于”)280km/h。