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獨(dú)家解密:無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的進(jìn)化實(shí)錄

2015-07-29 13:44 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:龍薇 來源:3sNews
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一如汽車的發(fā)展史,無人機(jī)也在時(shí)間的車輪下滾滾前進(jìn),不斷發(fā)展演變。據(jù)說,林林總總的無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),都能歸入到這三大類之中。

712年,英國(guó)人托馬斯·紐科門發(fā)明了蒸汽機(jī),被稱為紐科門蒸汽機(jī)。


1680年,英國(guó)科學(xué)家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車方案,但未能成型。


1769年,法國(guó)人N·J·居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車。


1794年,英國(guó)人斯垂特首次提出把燃料和空氣混合,以供燃燒的設(shè)想。


1828年,由匈牙利工程師阿紐什·耶德利克在實(shí)驗(yàn)室完成了電傳裝置。


1832年到1839年間,由美國(guó)人安德森制造了全球第一輛電動(dòng)車。


1866年,德國(guó)工程師尼古拉斯·奧托試制出立式四沖程內(nèi)燃機(jī)。


1885年,德國(guó)人G.戴姆勒繼把這種內(nèi)燃機(jī)先后裝在自行車和四輪馬車上。同年,德國(guó)人卡爾·本茨把汽油內(nèi)燃機(jī)裝上了三輪車……


由此可見,動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)明創(chuàng)新在汽車的發(fā)展史中扮演了不可替代的角色。動(dòng)力系統(tǒng),讓車輪滾動(dòng)起來,同樣,也將無人機(jī)送上了天。


無人機(jī)的用途五花八門,形態(tài)也千姿百態(tài),為什么有的能高空翱翔,有的只能低空盤旋,有的甚至能靜止不前……原來,這背后是千差萬別的動(dòng)力系統(tǒng)。


1916年9月12日,第一架無線電操縱的無人駕駛飛機(jī)在美國(guó)試飛。


20世紀(jì)80年代,現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展為無人機(jī)更高的飛行性能、更好的可靠性提供了條件,其中包括智能化、高速帶寬、更輕的材料和傳感器、更強(qiáng)的續(xù)航能力等多方面因素。


20世紀(jì)末,中小型固定翼和旋翼戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn),其體積小、價(jià)格更低、機(jī)動(dòng)性好,標(biāo)志著無人機(jī)進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代。


一、油動(dòng)無人機(jī)


伴隨著動(dòng)力技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機(jī)燃?xì)鈩?dòng)力裝置已發(fā)展出了包括活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)等幾大門類?;钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)只適用于低速、低空及質(zhì)量輕的無人機(jī);對(duì)更大使用范圍的無人機(jī)而言,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)是首選的動(dòng)力裝置。


目前,油動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品擁有適用于飛行時(shí)間較短的中高空、高速系列,中低空、低速短距系列,高空長(zhǎng)航時(shí)系列的無人機(jī)產(chǎn)品,據(jù)悉,油動(dòng)無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間可達(dá)30多個(gè)小時(shí)。對(duì)于民用無人機(jī)而言,大都采用了中小型燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。


根據(jù)燃料的不同,油動(dòng)無人機(jī)可分為甲醇、汽油、重油無人機(jī)三種類型。無人機(jī)領(lǐng)域?qū)<摇?a href="http://www.hldxsj.cn/company/search.php?area=1" title="北京" target="_blank">北京紅鵬天繪公司總裁徐鵬表示,以甲醇為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)損耗率高,導(dǎo)致成本較高,基本上已被淘汰,如今只有小型航模級(jí)無人機(jī)仍會(huì)采用。他指出,油動(dòng)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)目前正朝著載人航空飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的小型化演變,以提升安全、穩(wěn)定性。與徐鵬的觀點(diǎn)有所不同,北京韋加天地通公司總工程師楊銘表示,油動(dòng)系統(tǒng)將向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)方向發(fā)展,逐步發(fā)展為汽車上的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。


應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,民用領(lǐng)域應(yīng)用也很普遍,諸如農(nóng)業(yè)植保、航測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。


趨勢(shì):推力變化范圍大、耗油率低、高空性能好的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),在無人機(jī)動(dòng)力裝置中將占有重要地位;以航空重油燃料為動(dòng)力的無人機(jī)將是油動(dòng)無人機(jī)發(fā)展的一大趨勢(shì);油動(dòng)無人機(jī)的市場(chǎng)份額將面臨被電動(dòng)和混合動(dòng)力無人機(jī)蠶食的局面。


優(yōu)點(diǎn):抗風(fēng)能力強(qiáng),續(xù)航能力強(qiáng),飛行速度快,效率高。


缺點(diǎn):


1.穩(wěn)定性差;


2.操作復(fù)雜;


3.高原性能不足;


4.場(chǎng)地適應(yīng)能力差;


5.震動(dòng)大;


6.危險(xiǎn)性大。

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