
典型的爱好者无人机是通过将电子零件组装到碳纤维或塑料框架上来制作的。但随着这些飞行器的普及,值得记住的是,无人机可以有多种形式。
作为极端案例,请看最近在Twitter上分享的一架无人机。这架四旋翼无人机看起来像是打赌做出来的。它由六根树枝构成机身,无人机本身就是几个旋翼、电线和一个控制单元,围绕着一个极简的框架。它的描述中写着阿拉伯语:“也门人用卡特树枝制造飞机。”这架无人机至少飞行了几秒钟,在空中翱翔。
它在这里,正在运行:
这架无人机提醒我们,这类设备实际上可以非常简单。“我认为这种设计的最大好处是,一旦关键材料到位——电池、接收器、几个小马达、螺旋桨和电线——这样的无人机基本上就可以‘即兴’组装,顾名思义,”海军分析中心和新美国安全中心兼职高级研究员Samuel Bendett说道。
引人注目的是,这架无人机是如何将飞行器简化到最少零件的。这个小小的飞行器就是马达、电线、控制系统,以及一些可以固定所有东西的材料。在这种情况下,就是字面意义上的树枝,或者是卡特植物的茎。
“很明显,有一些组装和飞行四旋翼无人机的经验有助于确保无人机能够正常稳定,但其中很多要求和知识也在网上免费提供,”Bendett说。“这段视频的主要观点是,四旋翼无人机的框架可以由任何容易获得的物品组装而成。而其余的组件则相对容易采购,甚至必要时可以自行制造/3D打印。”
备用零件
现代无人机市场建立在完整、可打包的产品之上。这些产品由多家公司生产,尽管中国的DJI长期以来一直是低成本、大规模生产高性能无人机的行业领导者。DJI无人机的市场占有率如此之大,以至于当《大众科学》参加10月份的一次激光武器演示时,他们的无人机就成了目标。
作为商业领域的一大巨头,DJI的产品也会被用于军事用途,这导致该公司在俄罗斯入侵乌克兰后禁止向两国销售。现成的无人机是让侦察兵最快、最容易进入空中的方式。但正如也门制造的树枝无人机所展示的那样,整个飞行器可以由几件零件构成。
ISIS,这个曾一度控制叙利亚和伊拉克领土的神权叛乱组织,能够制造自己的无人机。这些飞机,大部分是固定翼(或类似微型飞机)的,机身使用了胶合板和泡沫塑料。导航系统来自电子产品商店,这些产品本用于DIY无人机套件。通过利用相同的市场,并从其控制区域以外的市场获取零件,ISIS能够利用与大规模生产无人机相同的更广泛供应链来装备自己的无人机。
会飞的食物
这架树枝无人机最突出的是其设计的极简主义,用即将被丢弃的树枝取代了笨重的塑料。另一个替代方案,正如最近一次机器人会议上提出的,是制造一种翅膀本身就是货物、可在交付时消耗的无人机。
在这种情况下,无人机的翅膀是用米饼做的。
IEEE Spectrum的Evan Ackerman写道:“研究人员之所以选择用压缩膨化米(也就是米饼或米饼干)来制作这种部分可食用的无人机的机翼,是因为这种食物与聚丙烯(EPP)泡沫塑料相似。EPP泡沫塑料是无人机常用的翼材,因为它坚固而轻便;膨化米也具有这些特性。”
通过将米饼切割成六边形,然后用可食用的明胶粘合在一起,研究人员能够制造出泡沫状的机翼。这架无人机的电子设备包括一个旋翼、发动机、尾部的控制翼面和一个电池。米饼被包装在塑料中并作为机翼连接到电子设备上,这架无人机是为一人份的空中早餐,设计为可空投的救援口粮。
树枝与无人机
虽然军队会坚持使用为特定目的制造的设备,但将少量电子设备变成带有一些随处可见材料的飞行器套件的能力,为无人机操作开辟了新的可能性。在野外,很容易想象士兵们拥有备件套件,如果他们的设备损坏无法工作,可以将其改装成新的无人机。即使备用无人机只能发出声音和制造骚动,提供一点意想不到的远程操控移动也可能很有用,在寻找掩护或逃生时分散敌方注意力。
以野外组装无人机为目标,可以设计出适用于轻装部队的套件,并考虑到无人机将在需要时用搜集到的材料组装。如果树枝套件无人机被设计为一次性使用的,那么为数百小时飞行精确平衡机身的细致考量就变得次要了。相反,一个由废品构成的极简无人机,只需要飞一小会儿,直到它坠毁并回归垃圾堆。