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倾转旋翼垂直起降固定翼无人机技术解析

2020-05-08 20:42 性质:转载 作者:天源欧瑞 来源:厦门天源欧瑞
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无人机从1917年第一架配备了自动陀螺稳定仪的“斯佩里空中鱼雷号”问世以来,经历了一次又一次技术和应用革命,已经从最早的飞出去就回不来的飞行炸弹发展成可以...

无人机从1917年第一架配备了自动陀螺稳定仪的“斯佩里空中鱼雷号”问世以来,经历了一次又一次技术和应用革命,已经从最早的飞出去就回不来的飞行炸弹发展成可以完成从空中摄影航空测绘植保喷药,物流运输等多种使命和战场侦察,地面打击等军事用途的空中载体,无人机的动力布局也从最初的固定翼到如今多旋翼、复合翼垂直起降固定翼和倾转旋翼垂直起降固定翼无人机。

固定翼无人机的优点是航速快,航程长,缺点是起降场地受限需要跑道或者手抛,弹射起飞、降落只能采用滑降或者伞降,安全性和灵活性都比较差。

多旋翼无人机的优点是操作相对简单、垂直起降、对起降场地要求不高,可以随时悬停,缺点是飞行速度慢、续航时间短,控制范围和工作效率都不高。

垂直起降固定翼无人机的出现很好的解决了这个矛盾,。它兼顾了旋翼机垂直起降安全便捷和固定翼飞机航速快,航程长的优点,所以一经推出就受到了市场的广泛接受和各个行业无人机使用者的热烈欢迎! 但是这种动力布局带来巨大的方便和安全性之余有一个缺点,无人机在起飞和降落阶段是在多旋翼模式下工作,这样固定翼动力是死重(对飞行和作业都无效的重量),而固定翼模式时,多旋翼动力和动力臂是死重,以及多旋翼动力部件会在无人机以固定翼模式飞行时造成多余的气动阻力和扰流,降低机翼升阻比,这些都会降低飞机的带载能力和续航时间,可谓是一个美中不足的事情。

哪里有问题,哪里就有办法! 脱胎于军工科技的“倾转旋翼”技术非常完美的解决了这个问题。比较典型的就是美军的“V-22鱼鹰式”双螺旋桨倾转旋翼机。

新一代的倾转旋翼垂直起降固定翼无人机,采用三旋翼或四旋翼结构,在垂直起降过程中,到达一定高度和水平速度之后,一个或两个旋翼通过倾转机构转成水平方向,成为固定翼模式飞行的动力,这样有部分动力机构是多旋翼模态和固定翼模态共用的,减小了整个飞行过程的死重和空气阻力,可以最大程度的提高无人机的飞行时间和能效比。

倾转旋翼技术做为一项无人机产品的尖端科技, 对无人机的飞行控制系统和倾转动力结构有较高的要求, 还需要各种工作状态下大量的试验和测试数据来优化控制软件,技术门槛比较高,目前民用市场真正掌握倾转旋翼技术的生产企业不多,众多的无人机用户对使用倾转旋翼技术的无人机也有着强烈的好奇和一些顾虑,这种飞机安全吗?在起飞和降落时,旋翼倾转过程会不会有危险?我做为普通使用者能不能简单方便的操控和使用它呢?做为倾转旋翼垂直起降固定翼无人机研发和生产的国内领军研制企业厦门天源欧瑞科技秒速时时彩来为您答疑解惑,一起带您来揭开它神秘的面纱。

倾转旋翼垂直起降固定翼是在垂起固定翼飞机的旋翼动力部分采用旋翼倾转结构,一般是在前端的两个旋翼上使用。整个装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向,并能固定在所需方向,因此能产生向上的升力或向前的拉力。起飞时旋翼倾转装置处于垂直位置时,飞行器类似多旋翼飞机进行垂直起飞,达到预定高度后倾转旋翼装置开始绕机翼轴朝前倾转,逐渐增加向前的水平拉力,配合另外两个旋翼在维持飞行高度的同时使无人机产生前进的速度,当平飞速度达到固定翼飞行的要求之后,旋翼倾转装置完全转成水平位置,无人机开始进入固定翼模式飞行,极大地增大飞行速度,航程和留空时间。降落阶段与起飞阶段类似,在到达降落区域上空后,无人机开始减速,旋翼倾转装置逐渐由水平改为垂直。转换成多旋翼模式,垂直降落。我们可以发现,在起飞和降落阶段过渡飞行模式转换的过程中,倾转旋翼一直是在矢量控制状态下工作,一旦出现侧风或其他情况, 无人机可以迅速地进行飞行姿态调整,或者切换成旋翼模式,安全操作,平稳降落。

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