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飛行性能篇丨紫燕ZY-800型無(wú)人直升機(jī)在公安部測(cè)試?yán)锏降捉?jīng)歷了什么?

2017-03-24 08:59 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:紫燕君 來(lái)源:紫燕UAV
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迎接考驗(yàn),一直都是紫燕突破極限的一種方式。自從上篇關(guān)于公安部測(cè)試的文章推出以來(lái),很多讀者都對(duì)紫燕無(wú)人直升機(jī)的絕佳性能贊嘆不已,并且對(duì)公安...

  迎接考驗(yàn),一直都是紫燕突破極限的一種方式。

  自從上篇關(guān)于公安部測(cè)試的文章推出以來(lái),很多讀者都對(duì)紫燕無(wú)人直升機(jī)的絕佳性能贊嘆不已,并且對(duì)公安部第一研究所的國(guó)家安全警用電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中的測(cè)試項(xiàng)目頗感興趣,未來(lái)的日子里,我們將詳細(xì)地向大家展示在此項(xiàng)公安部測(cè)試中,紫燕ZY-800型紫燕無(wú)人直升機(jī)到底經(jīng)歷了怎樣的飛行考驗(yàn)。

  1、高速飛行

  在順利經(jīng)過(guò)第一天的氣候環(huán)境檢驗(yàn)后,公安部測(cè)試組針對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行性能提出了新的飛行任務(wù),包括:最大平飛速度、最大使用高度和最大海拔使用高度、最大設(shè)計(jì)續(xù)航時(shí)間。飛行速度測(cè)試對(duì)于結(jié)構(gòu)為直升機(jī)型的紫燕ZY-800并沒(méi)有造成多大的難度。而當(dāng)前市場(chǎng)上眾多多軸無(wú)人機(jī)在平飛速度上并不能與ZY-800型無(wú)人機(jī)相匹敵(最大145km/h),這主要得益于紫燕特殊的直升機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)。

  2、抗風(fēng)能力

  ZY-800無(wú)人機(jī)屬于工業(yè)級(jí)無(wú)人直升機(jī),它與真正直升機(jī)的飛行工作原理相同,擁有六自由度運(yùn)動(dòng)姿態(tài):慣性坐標(biāo)系下三個(gè)直線方向(縱向,橫向,垂向),旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下三個(gè)姿態(tài)(俯仰,橫滾,偏航)。而姿態(tài)控制力矩來(lái)自于主旋翼和尾槳。

  概括來(lái)說(shuō),ZY-800無(wú)人直升機(jī)的姿態(tài)控制主要是靠改變螺距來(lái)控制的。反觀一般的多旋翼飛行器,它們的姿態(tài)控制主要靠改變各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,而改變螺距比改變轉(zhuǎn)速的反應(yīng)速度快,所以靠改變螺距的ZY-800無(wú)人直升機(jī)動(dòng)作會(huì)比一般改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的多旋翼更靈活,同時(shí)提速和抗風(fēng)能力也比一般的多軸飛行器性能更好。

  3、高海拔飛行

  而在最大海拔使用高度這一項(xiàng)目上,5100m高海拔的飛行高度則是給在場(chǎng)的所有飛行器下了一道難題。

  因?yàn)樵诟吆0物w行中,氣溫和空氣稀薄等環(huán)境因素,會(huì)導(dǎo)致飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)包括電池和電機(jī)等的系統(tǒng)性能降低,在原本的飛行高度上每上升100米都會(huì)增加十倍的難度,所以一般的消費(fèi)機(jī)無(wú)人機(jī)的最高飛行高度都在1000m以下,而且由于高原的空氣稀薄,同樣的轉(zhuǎn)速對(duì)比在平原地區(qū)所產(chǎn)生的升力會(huì)更小,根本不足以支撐飛行器的正常飛行。


(海拔5101m飛行測(cè)試)

  此時(shí)能解決問(wèn)題的方法只能是提高電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)飛行和爬升,但由于轉(zhuǎn)速越高,必然會(huì)導(dǎo)致效率越低,考慮到無(wú)人機(jī)的體型和載荷,市場(chǎng)上的多軸無(wú)人飛行器根本不能達(dá)到這樣的高海拔飛行,即使可以勉強(qiáng)達(dá)到這個(gè)高度,也會(huì)是為了飛高而除去其他所有配置,留下所有空間和載重給電池或者油箱,但是這樣就沒(méi)有了任務(wù)搭載的空間和飛行意義了。

  而紫燕ZY-800型無(wú)人直升機(jī)采用取得多項(xiàng)專(zhuān)利的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最終實(shí)現(xiàn)無(wú)改裝在地面風(fēng)力3級(jí)(4.4m/s)的環(huán)境下在海拔4739m離地起飛,飛行至362米高,最后飛行高度為海拔5101m并按測(cè)試要求完成航線飛行,令在場(chǎng)的測(cè)試組人員都驚嘆不已。

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