直升機大都採用非常長的螺旋槳來提供升力,而無人機大多采用很短的螺旋槳來提供升力,那麼旋翼的長度和飛行效率之間有什麼關係?也就是說在消耗單位能量的情況下,哪種旋翼所提供的升力更大或者飛行的時間更持久?
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1 # AI國際站
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2 # 嘉峪關老王的vlog
旋翼越長,相對應的升力就越大,要求的轉速越低,所匹配的電機轉速低一些,相對省電一些,所以效率會高一些,但是對動力要求功率要足夠大,kv值越低越好。
旋翼越短,相對應的升力就越小。因為旋翼小,要得到足夠的升力,只能增加它的轉速來彌補升力的不足,這樣下來所匹配的電機轉速會很高,會更耗電一些,所以相應的效率會低的多,對動力要求是要高轉速的動力裝置來拖動。
當然,這也不是絕對的,這兩個方面都是相對來說的,與飛行器的自身重量關係很大,總的一句話,飛行器越輕,效率就會越高。
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3 # 飛行課
專業人士告訴你:旋翼越長懸停效率越高,這是旋翼設計的鐵律。
旋翼消耗的功率可分為兩部分:由升力帶來的誘導功率及與升力無關的型阻功率。一般設計良好的旋翼,在懸停時其誘導功率佔總消耗功率的75%左右。而誘導功率可以透過動量理論簡單估算:
其中:Pi為誘導功率,T為懸停拉力,R為旋翼半徑
顯然半徑越大,誘導功率越小,進而總功率越小,整個旋翼系統也就越省電(省油)。直升機大都設計了很大的旋翼直徑,直到槳尖速度接近音速導致不能再增大直徑了,再考慮增加槳葉數。
那為什麼大疆等消費級無人機不透過安裝更大直徑的旋翼來獲得更長的續航時間呢?
原因主要有2點:
旋翼直徑越大,越不適合透過轉速改變升力。旋翼直徑越大,改變其轉速就更遲緩,所以各類直升機都採用改變總距的方式來改變升力。而消費級無人機是透過轉速調節升力的,隨著旋翼直徑增大,其調節效率將降低,隨之而來的是飛行器整體的控制性能和穩定效能降低,這是生產商不能接受的。
便攜屬性已然成為賣點。由於低空政策限制及眾多休閒玩家的需求,部分消費級無人機有著低於250克以及便攜的要求,所以更不會考慮使用更大直徑的旋翼了。如果使用者需要增加續航時間,那麼生產商正好可以多賣他幾塊電池。
同等材質和出箭速度情況下, A箭更好!
以垂尾為例說說它與飛機穩定性之間的關係, 垂直尾面保證飛機方向的穩定性, 為了保證飛機能正常的穩定飛行, 垂尾必須對所發生的擾動能夠很快且有效地發生反應。
決定垂尾效能的引數是: 垂尾的面積; 垂尾壓力中心至飛機重心的距離. 還有其他因數, 如垂尾的展弦比;形狀;和它與飛機的相對位置. 比如說旋翼機安裝座艙後使反穩定力距顯著加大, 為了抵消這個反穩定的作用, 就必須使垂尾的面積相對地加大或力臂加長. 為保證飛機能正常穩定飛行, 氣流擾動產生的反穩定力距總是小於穩定力距. 從而使擾動產生的振盪衰減直至平衡穩定. 決定垂尾尺寸大小尚無準確的計算方法, 通常是根據現有的統計資料和技術條件來定出大小. 然後再根據空氣動力實驗室中的實驗和試飛結果進行修正。