回覆列表
  • 1 # 老鷹航空

    1、旋翼的升力特性;

    旋翼產生升力的機理其實和固定翼機翼類似,都是依靠上下氣流速度差而產生壓力差,這裡就不多說了。不過在這需要引入一下旋翼的工程化升力公式

    T=CTρN²D^4,

    其中,T是拉力;CT是旋翼拉力系數,這個引數主要由槳葉的幾何外形、扭轉角分佈、前進比等引數綜合控制;ρ是當地空氣密度;N是槳葉轉速;D是槳葉直徑。

    從這個公式就可以看出,旋翼直徑越大,同等情況下就可以產生更大的升力,從而帶動更重的機身。換句話說,旋翼類無人機如果要大型化,那麼旋翼直徑就必須進一步加大;而不是採用數量更多的小旋翼。

    2、旋翼機的操穩特性;

    這裡咱就來談一下普通的直升機,也就是單旋翼+尾槳形式,和多旋翼無人機之間的操穩性區別。

    多旋翼之間的操穩特性最為簡單,由多旋翼本身的拉力差來進行力和力矩平衡,這樣背景之下的飛控系統就能夠以更加簡單和低成本的方式來實現。通俗的說,就是控制變數比較少,比較容易程式設計和解算。市場上已經擁有很多模組化的飛控產品了,比如APM、Pixhawk、Naza等等,價格從幾百到幾千不等。

    而單旋翼這樣的佈局,旋翼本身比較容易受到各種擾動的干擾,情況比較複雜,因此自主控制的難度就比較大,通俗的比方就是,多旋翼的控制變數可能只有幾十個,而單旋翼的直升機控制變數就可能要達到幾千個了。

    說道這裡, 結合第一點就可以下一個結論了,因為多旋翼結構簡單、操穩實現也容易,但是載荷能力較差,因此多旋翼在消費級和工業級無人機市場如魚得水,逐漸發展成為主流形式;但是在要求更高的使用環境中,比如軍用,特別是海軍艦載型號中,多旋翼就沒有一席之地,相反單旋翼無人直升機才是最為主流的,最經典型號就是美國的“火力偵察兵”無人直升機,起飛重量都達到1.1噸,升限達到6000米,航速達到240km/h。

    3、油動與電動的優缺點;

    在此再談一下油動和電動的區別,雖然電動機模式在消費級和工業級無人機領域比較火熱,成為主流形式,其原因還是因為這種動力方式使用的比較簡單,即插即用很方便。但是缺點也是顯而易見的,那就是電池能量密度很低,遠遠不如燃油。因此,但凡是採用電動的多旋翼無人機,很難飛的很長時間,大體上1個小時已經是極限了。

    現在也有一些新興技術開始進行了試驗,比如燃料電池,太陽能電池等等,但是距離實用化還是有一定的距離。

    所以,燃油動力+單旋翼無人機,相比於多旋翼無人機而言,就具有大載重、大航程、大航時的優勢,成為特殊領域中的主流旋翼無人機形式。

    ——問題就回答到這裡了——

  • 2 # 仕明同學

    多軸飛行器,是一種具有兩個旋翼軸以上的旋翼航空器。由每個軸末端的電動機轉動,帶動旋翼從而產生上升動力。旋翼的角度固定而不像直升飛機那樣可變。透過改變不同旋翼之間的相對速度可以改變推進力的扭矩,從而控制飛行器的執行軌跡。由於多旋翼比較簡單穩定,目前實作的多軸飛行器外型相對飛機來說小很多,因而適合業餘、休閒使用。

    多軸飛行器容易製造和控制,所以常用來製作模型和遙控飛行器

    常見的有四軸、六軸、八軸飛行器。它的體積小、重量輕,因此攜帶方便,能輕易進入人不易進入的各種惡劣環境。發展到如今,多軸飛行器已可執行航拍電影取景、實時監控、地形勘探及農業等飛行任務

    單旋翼

    單旋翼由一個水平旋翼負責提供升力,尾部一個小型垂直旋翼(尾槳)負責抵消主旋翼產生的反扭矩。

    旋翼提供升力的同時,直升機機身也會因反扭矩(與驅動旋翼旋轉等量但方向相反的扭矩,即反作用扭矩)的作用而具有向反方向旋轉的趨勢。

    對於單旋翼直升機,為了平衡反扭矩,常見的做法是以另一個小型旋翼,即尾槳,在機身尾部產生抵消反向運動的力矩。

    對於多旋翼直升機,多采用旋翼之間反向旋轉的方法來抵消反扭矩的作用,

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 機器學習不斷接近人腦水平,人工智慧近來的發展如何?