陈思宇

（北京航空航天大学宇航学院，北京 100191）

1 微型飞行器的基本概述

（1）微型飞行器的简述。微型飞行器被认为是未来战场上重要的武器，它可以完成现场侦查以及攻击的任务。随着技术的不断发展与成熟，微型飞行器还具备了实时图像传输等功能。与此同时，在现有体积的基础上，微型飞行器的巡航范围不断扩大、飞行时间不断被延长。与传统意义上的飞机不同，微型飞行器是微机电系统集成技术的重要产物。这一技术的应用使得微型飞行器的体积与质量都能够保持在一定的范围之内，同时飞行性能可以得到进一步的提高。

（2）微型飞行器的分类。目前，微型飞行器主要可以分为固定翼式、旋翼式、扑翼式这3种。其中固定翼式的特点是飞行速度比较快、飞行过程机身比较稳定。固定翼式的微型飞行器经过改良之后各项性能都得到了显著的提高，目前已经广泛地投入当中。旋翼式微型飞行器是依靠翼桨的旋转来为飞机的运行提供动力。因此这种微型飞行器的特点是结构比较复杂，优点是可以在垂直方向上进行升起与降落，这样一来即使在地势条件比较复杂的地区也可以实现快速机动。扑翼式微型飞行器则是依靠翼面的扑动来为飞机的运行产生动力的，这种微型飞行器的设计与使用原理与鸟类的飞行相似。扑翼式的微型飞行器是近年来发展起来的，目前在使用的过程当中可能会出现疲劳断裂的情况，因此适用范围还一定的局限性。但是这种微型飞行器与另外两种相比，体积更小、质量更轻，在运行的过程当中产生的噪音更小，因此在应用的过程当中具有良好的隐蔽性。与此同时，扑翼式微型飞行器还可以在空中实现悬停、侧飞与倒飞，这为飞机的高速飞行创造了良好的条件。近年来，还出现了其他新型的微型飞行器，它们经过了结构的改良，具有更好的性能。

2 微型飞行器的设计原则

（1）微型飞行器的设计原则。微型飞行器在设计的过程当中需要对信息进行搜集与有效管理，同时要利用观测网的主动性来对微型飞行器的设计过程进行有效评估，这样才能在设计过程当中应用先进的技术，提高设计质量。与此同时，在设计过程当中还要确保时间与空间数据的统一性，加强对数据的管理与控制，这样才能确保飞行器的运行质量。在微型飞行器运行的过程当中，要广泛地搜集各方面的信息，并对其中的数据进行实时分析，这样才能为正常飞行提供基本的保障。微型飞行器的设计还需要符合效能评价的要求，使各个部门都能够充分发挥作用，做好相互的衔接与管理工作。同时还要对微型飞行器的实际控制过程进行有效控制，对设计过程进行有效规划，及时关注其中的各项自动化装置，树立起重复利用、节约资源的意识，及时做好技术上的改良与发展，从而提高微型飞行器应用的综合水平。

（2）微型飞行器的设计要求。①做好平衡设计。微型飞行器最大的特点就在于体积比较小，因此对于各个指标的变化比较敏感，细小部件的改变也会对飞行器的整体性能起到重要的影响。因此在设计微型飞行器的时候，要坚持综合性的原则，做好各个部位的平衡设计。与此同时，还需要对各个部件的尺寸大小进行合理控制，这样不仅可以减少各项资源与能量的浪费，同时还可以有效延长续航的时间。对于微型飞行器来说，动力对升力起到了决定性的作用，而要在微型飞行器有限的体积之内确保动力充足，就要采用电动机、使用高能的电池，还要对电池的质量和尺寸进行严格控制。在设计微型飞行器的时候，高集成性是重要的原则，尤其是对电力系统进行设计的时候，需要各个电子设备与导航传输系统的相互配合。为了避免微型飞行器当中的各种电子器件对电磁所造成的干扰，还要合理布置电气设备，协调好微型飞行器的质量与性能。②区别对待。目前使用的微型飞行器分为不同的种类与用途，因此在设计的时候要对不同种类的微型飞行器进行区别对待。其中用于军事的微型飞行器的主要作用是进行低空侦查，因此这种飞行器当中需要增加图像传感器系统，使得飞行器能够将在高空当中监视得到的信息迅速传回到陆地当中。与此同时，用于军事作战的微型飞行器则需要携带一定质量的武器，因此在设计这种类型的微型飞行器的时候就要做好平衡设计。而民用微型飞行器的用途有协助警方破案、对地形进行检测与搜查、摄影摄像等，因此在设计的时候也要从微型飞行器的实际功能出发，根据实际需要来设计符合要求的飞行器。无论是哪种类型的微型飞行器，在设计的时候都是按照设计原则来进行的，因此设计原则作为重要的调查文件，需要对充分考虑各项因素，做好对设计过程的整体布局。这需要工作人员在编制设计文件的时候，做好实地调查工作、明确对各项因素的总体评价，从而选择有效的设计方法。必要的情况下还可以针对不同种类的微型飞行器召开设计专题报告，对各项设计技术进行有效论证，同时做好调查报告的分析与总结，对其中存在的问题进行研究与改进，加强不同种类的针对性。③把握好设计重点。在对微型飞行器进行设计的过程当中，需要对设计原则进行反复的验证，同时也要对验证过程当中存在的问题进行不断修复与完善。为了更好地筛选出科学可行的设计方法，设计人员需要充分把握好设计的重点，在这个过程当中搜集更多的信息与指标对微型飞行器的设计要求进行不断的完善。在坚持基本设计要求的同时，还需要将细节化的设计内容补充进去。为了更好地实现这一目标，设计人员在设计过程当中需要做好专题性研究，对调查的细节进行分类制定，同时还要对微型飞行器各个部件的尺寸进行把握，同时还要根据实际情况对设计内容进行筛选，对复杂问题进行多次研究，对高风险的设计进行创新，确保各项问题都能够得到妥善的解决。微型飞行器在设计的过程当中，需要以技术作为设计核心，以编码为设计主线，同时还要做好装备的管理工作，加强对采购、应用以及维修等各个环节的检查，并在其中应用各种现代化技术。首先，在设计的过程当中，运行监控也是重要的设计重点，这是实现飞行器顺利运行的重要保障。因此要使综合监控与指挥的功能得到充分的发挥，同时建立起集监控、维修、评估为一体的互动模式。其次，在设计微型飞行器的时候要用于创新，勇于突破传统的设计理念，可以将传统观测资料作为参考，但是要避免形成对这些资料的依赖性。在设计过程当中，要做到对信息的合理使用与管理，建立起监控与信息的联动机制。利用大数据分析技术、信息搜集技术等来为设计提供理论依据。最后，还要开展关于故障参数的相关研究，利用各种信息监控技术来实现关联性的监控系统。

3 微型飞行器设计的完善策略

微型飞行器的设计需要集合设备的使用、信息的搜集以及数据的分析等各种综合性的服务。在设计的时候，需要对各项运行监测进行有效研究，对各项勘查业务进行不断完善。为了更好地实现这一目标，工作人员需要摆脱传统的设计思维，将微型飞行器的设计引入到科学建设的轨道当中来。与此同时，还需要重视微型飞行器的设计功能，利用各种智能化的技术来建立合理的模型。在必要情况下，设计人员还需要通过实地调查的方式来获取关于生态环境的信息，避免在微型飞行器的制造过程当中对环境造成破坏，尤其是对空气以及对土壤所造成的严重破坏。有一些设计负责人还会采取各种专业化的监测手段来对污染进行防治，确保飞行器的制造符合国家环境保护的要求。

4 结语

总的来说，微型飞行器在越来越多的领域当中开始得到应用，并在发展过程当中出现了不同的种类，形成了针对性更强、功能更好的飞行器。微型飞行器的设计是制造的重要基础，在设计过程当中需要满足平衡需求、把握设计重点，同时对不同类型的飞行器进行区别对待。为了进一步完善微型飞行器，设计人员还需要做好实地勘察工作，全面了解生活环境信息，并应用各种先进的技术。