系留旋翼無人機的市場需求來源于系留氣球升空平臺系統。

系留氣球升空平臺系統是為定點監測電子裝備提供的空基平臺。美國的TCOM公司是系留氣球系統的生產廠商，美國西海岸的對海警戒雷達網都是由TCOM系留氣球作為空基平臺部署的。

然而，系留氣球體積龐大，升降困難，機動性很差。所以通過系纜從地面供電，由電機驅動螺旋槳替代氣球作為升空動力，是一個研究方向。

近年來，多旋翼無人機快速發展，為系留無人機創造了條件。系留無人機是將無人機和系留綜合纜繩結合起來實現的無人機系統，根據應用場景的不同，系留無人機系統分為地面固定式、車載移動式和艦載移動式

然而，在其中還是存在著幾個核心的技術問題還沒解決。

1、驅動電機的功重比。

功重比是指電機輸出功率與電機自身重量之比，單位是千瓦/千克。根據旋翼類航空器升力/功率比的經驗數值，每千瓦功率大約產生5～10千克的升力。系留旋翼必須是長期持續工作的，不像多旋翼無人機可短期間歇工作，驅動電機是動力的核心部件，一定要工作在額定的功率范圍內。

2、高壓供電系統。

系留旋翼和多旋翼無人機的區別在于供電方式不同。從地面向空中的系留旋翼平臺供電必須經過一定的輸電距離，采用高壓供電方式可減小輸送電流，從而減少電源損耗

但是高壓供電并不是電壓越高越好，而要根據實際的系統要求綜合考慮。一種方式是，輸電電壓可直接匹配高壓電機，電壓不需轉換直接驅動電機，結構較為簡單。但這種方式要進行高壓電機的設計，在成本上難以接受。另一種要在平臺上設計降壓用的開關電源，用多旋翼現有低壓電機驅動；但開關電源同樣存在功重比的要求和大功率高壓控制器件的制約

3、系留系纜。

系纜除了傳輸動力電源之外，還設計有光纖以傳輸平臺載電子設備的光電信號，因此系纜是一種動力/信號復合纜線。

平臺載電子設備為減少升空設備的重量，普遍將天線、發射機之外的設備放在地面，而通過系纜光纖保障平臺與地面設備之間電子信號的連接。這樣可節省出平臺升力，增加升空高度，提高升空增益。

4、飛行控制功能。

系留旋翼平臺主要是在定點周圍懸停，不會有過多復雜的飛行動作。這看上去比多旋翼的飛控簡單，其實并非如此。系留旋翼的飛控需要充分考慮系纜對其飛行的影響，尤其是在各種風場條件下，系纜隨風產生的擺動會使平臺失去控制。

民用系留旋翼無人機至少要達到恒風6級陣風8級的要求，才能有實際使用意義。

5、旋翼平臺氣動力設計。

考慮到系統旋翼平臺要在強風場中運行，平臺的氣動力設計就尤其顯得重要。系統旋翼平臺在風場中懸停，實際上相當于平臺在沿來風方向做平面飛行。6～8級風速為10.8～20.7米/秒，相當于旋翼平臺要有時速不小于75千米的能力。

要達到這樣的時速，固定翼的氣動力設計較為合理。近期演化出一種垂直起降固定翼無人機，實際上是多旋翼+固定翼兩套動力系統簡單組合，從無人機本身效益講并不經濟，但能解決特定場合固定翼起降的問題。

垂直起降固定翼的氣動力設計應用于系統旋翼具有較大的優勢，系留旋翼由地面供電，能源比較充足；兩套動力系統在強風場中各有用途，垂直動力系統保持平臺懸停姿態；水平動力系統使平臺逆風飛行；固定翼外形可為平臺產生升力，減輕垂直動力系統的負擔。

系留旋翼無人機已經面臨著廣泛應用的階段，但從能夠使用到實際使用得好還有一些距離，有望業內同行共同努力創新。

      關于邁優威——系纜無人機

邁優威®系纜無人機致力于工業級系纜懸停無人機系統、多旋翼無人機及大功率機載降壓電源的研發、生產與應用。總部位于南京江北新區。研發團隊成員來著985高校及科研院所，以博士和碩士為主，聚焦航空技術和電源技術。

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