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无人机四旋翼、六旋翼和八旋翼怎么选择?

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-01-23 16:23   点击:242  编辑:惠芸   手机版

无人机四旋翼、六旋翼和八旋翼怎么选择?

旋翼个数究竟决定了什么?外观?飞行速度?

就是飞行器稳定性、几何尺寸和单发动力性能三者的平衡。

稳定性的影响

     基本上,我们可以认为多旋翼飞行器的稳定性里,八旋翼>六旋翼>四旋翼。原因当然好解释,对于一个运动特性确定的飞行器来说,自然是能参与控制的量越多,越容易得到好的控制效果。四旋翼飞行器尚且是一个欠驱动系统。六旋翼飞行器的时候就已经是一个完全驱动系统了。复杂了是一回事,但是如果能获得比较好的效果,也是值得的。另外一个不容易注意到的好处是,旋翼数量较多的时候飞行器对于动力系统失效的容忍程度也会上升。毕竟多发飞行器一台发动机突然失效不是很罕见的情况。模型级别的飞行器,射桨也是常有的事。在这种情况下,八旋翼和六旋翼都可以承受双发/单发失效的状况,并且飞行器仍然可控。而如果是四旋翼飞行器的话,只要单发失效,除非旋翼上有周期变距,否则唯一的选择就有摔机了。

几何尺寸

       旋翼的数量增加以后,会对飞行器的几何尺寸带来负面影响。因为旋翼数多了,自然每个旋翼之间的距离也会缩减。四轴飞行器每隔90度放置一个旋翼,六轴飞行器每隔60度放置一个旋翼,八轴飞行器每隔45度放置一个旋翼。假设相同拉力时几个旋翼的桨盘总面积相同(这个并不准确,但可以作为大概的参考),很容易得出几种结构形式需要的旋翼直径。

 同样,多旋翼的旋翼位置在设计时也不能相互干涉。因此也很容易得出几种结构形式中旋翼中心距离飞行器几何中心距离。

很容易看出来,相比较旋翼直径的缩小,旋翼中心与飞行器几何中心的距离增加得更快。因此很不幸的,旋翼的数量越多,飞行器的尺寸也就会做得越大。

     可能会有人说:不是有那种上下叠层的多旋翼飞行器么?就是在一个支臂上同时放置一组共轴反桨的动力组,这样的话不就可以做到旋翼个数增加,却不增加飞行器尺寸的效果么?这个点子看起来不错。但有个重要的缺点是,共轴反桨的那上下一对旋翼的气流会相互干扰,从而影响这一对动力组合的效率。简单地说,就会导致这一对旋翼的拉力不是1+1 = 2,而是1+1 < 2的糟糕结果。至于具体会损失多少,大约是20%的样子。因此这么算下来的话,其实这种构型能获得的提升很有限,还增加了结构的复杂程度。

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多旋翼无人机操作最简便,常见的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等稳定的悬停更是先天优势。由于多轴的平衡控制,这种飞机操控起来更精准容易,玩过航模玩具的人一般都能很快上手,无非就是用遥控器控制起、降、前、后、左、右各方向以及机体旋转云台旋转等操作,基本操作了解之后剩下的就是大量的练习了。

旋翼越多 载重越高

八旋翼植保无人机技术参数 :

外形尺寸(长*宽*高) 2110*2110*800mm

卡特无人机自重 11KG

起飞重量 30KG

农药容器容量 10L

喷杆长度 220cm

机体材质 碳纤维&铝合金

充电器 大功率锂电平衡充电设备

喷施系统 药箱、弥散式喷雾系统、增压泵一套

作业温度 -10℃-40℃kate004

关于无人机,你不知道的....

“ 无人机 ”基本上是指无人机(UAV) - 一架没有人员的飞机。在这篇文章中,我们会探讨市场上不同类型的无人机 - 其中一些只是概念,而另一些则已经在应用。

“ 无人机 ”可以按照不同的基础进行分类 - 比如“ 无人机摄影”,“空中测绘无人机”,“无人机监视”等。然而,“无人机”的最佳分类可以在高空作业平台。根据使用的高空作业平台类型,有四种主要类型的无人机。

多转子无人机

固定的无人机

单转子直升机

固定翼混合动力垂直起降

多旋翼无人机

多旋翼无人机是专业人士和业余爱好者都使用的最常见的无人机类型。它们常被应用于航空摄影,航空视频监控等。市场上的这一细分市场有不同类型的产品 - 例如航空摄影等专业用途的多旋翼无人机(价格可能在500美元到3000美元之间),而业余无人机赛车或休闲飞行(价格范围从50美元到400美元)等爱好用途也有很多变种。在所有4种无人机类型(基于高空作业平台)中,多旋翼无人机是最容易制造的,也是最便宜的选择。

多旋翼无人机可以根据平台上转子的数量进一步分类。可以分为Tricopter(3个转子),Quadcopter(4个转子),Hexacopter(6个转子)和Octocopter (8个转子)。其中,Quadcopters是最流行和最被广泛使用的类型。

虽然制造容易,而且相对便宜,但是多旋翼无人机有许多缺点。突出的缺点是飞行时间有限,耐力和速度有限。它们不适合长途航空测绘或监视等大型项目。根本问题是,大量的耗能(可能来自电池),只是为了对抗重力,稳定在空气中。目前,大多数多旋翼无人机只能飞行20到30分钟(通常只有像摄像机那样的最小载荷)。

固定的无人机

固定翼无人机在设计和制造上和多旋翼无人机完全不同。他们使用像正常飞机那样的“机翼”。与多旋翼无人机不同的是,固定翼型的机型从来不会耗费大量的能量在空中漂浮(固定的机翼类型不能停留在空中)以对抗重力。相反,只要能量允许,他们就可以按照既定的方向前进,也可以控制导向(可能是由人远程操作)。

大多数固定翼无人机的平均飞行时间为几个小时。燃气发动机驱动的无人机可以飞行16小时或更高。由于其飞行时间和燃料效率较高,固定翼无人机非常适合长距离作业(无论是测绘还是监视 ICfans )。但它们不能用于需要在空中停留一段时间的航拍。

固定翼无人机的其他缺点是飞行需要更高的成本和技能培训。把一架固定的无人机放在空中是不容易的。你或者需要一个“跑道”或者一个弹射器来在空中设置一个固定的无人机。再次需要跑道,降落伞或网,让其安全地返还地面。另一方面,多旋翼无人机价格低廉 - 任何有几百美元的人都可以买一个像样的四旋翼飞机。飞行四轴飞行器不需要特殊的训练。你只要把他们带到一个开阔的地方飞行。指导和控制四轴飞行器可以在旅途中学习。

单旋翼无人机

单旋翼无人机在设计和结构上看起来与实际的直升机非常相似。与多旋翼无人机不同,单旋翼模型只有一个大型转子和一个小型的无人机尾部控制其航向。单旋翼无人机比多旋翼版本效率更高。他们有更长的飞行时间,甚至可以由燃气发动机供电。在空气动力学中,转子的数量越小,物体的自旋就越小。这就是为什么quadcopters比octocopters更稳定的重要原因。从这个意义上说,单旋翼无人机比多旋翼无人机效率更高。

但是,这些具有更高的复杂性和操作风险。他们的成本也偏高。如果无人机处理不当或发生事故,大型转子叶片往往会带来风险。多旋翼无人机通常由于其小的旋子叶片而从未涉及致命的事故(尽管人体可能有疤痕)。他们还要求进行特殊训练,使其能够正确飞行(他们基本不需要跑道或弹射器来发射)。

混合型VTOL

这些混合动力版本将固定翼模型(飞行时间更长)与转子模型(悬停)相结合。这个概念从二十世纪六十年代开始就经过测试,没有取得太大的成功 然而,随着新一代传感器(陀螺仪和加速度计)的出现,这个概念已经有了一些新的生命和方向。

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