無人機(jī)從1917年第一架配備了自動(dòng)陀螺穩(wěn)定儀的“斯佩里空中魚雷號(hào)”問世以來,經(jīng)歷了一次又一次技術(shù)和應(yīng)用革命,已經(jīng)從最早的飛出去就回不來的飛行炸彈發(fā)展成可以完成從空中攝影,航空測(cè)繪到植保噴藥,物流運(yùn)輸?shù)榷喾N使命和戰(zhàn)場(chǎng)偵察,地面打擊等軍事用途的空中載體,無人機(jī)的動(dòng)力布局也從最初的固定翼到如今多旋翼、復(fù)合翼垂直起降固定翼和傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)。
固定翼無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是航速快,航程長(zhǎng),缺點(diǎn)是起降場(chǎng)地受限需要跑道或者手拋,彈射起飛、降落只能采用滑降或者傘降,安全性和靈活性都比較差。
多旋翼無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是操作相對(duì)簡(jiǎn)單、垂直起降、對(duì)起降場(chǎng)地要求不高,可以隨時(shí)懸停,缺點(diǎn)是飛行速度慢、續(xù)航時(shí)間短,控制范圍和工作效率都不高。
垂直起降固定翼無人機(jī)的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)矛盾,。它兼顧了旋翼機(jī)垂直起降安全便捷和固定翼飛機(jī)航速快,航程長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),所以一經(jīng)推出就受到了市場(chǎng)的廣泛接受和各個(gè)行業(yè)無人機(jī)使用者的熱烈歡迎! 但是這種動(dòng)力布局帶來巨大的方便和安全性之余有一個(gè)缺點(diǎn),無人機(jī)在起飛和降落階段是在多旋翼模式下工作,這樣固定翼動(dòng)力是死重(對(duì)飛行和作業(yè)都無效的重量),而固定翼模式時(shí),多旋翼動(dòng)力和動(dòng)力臂是死重,以及多旋翼動(dòng)力部件會(huì)在無人機(jī)以固定翼模式飛行時(shí)造成多余的氣動(dòng)阻力和擾流,降低機(jī)翼升阻比,這些都會(huì)降低飛機(jī)的帶載能力和續(xù)航時(shí)間,可謂是一個(gè)美中不足的事情。
哪里有問題,哪里就有辦法! 脫胎于軍工科技的“傾轉(zhuǎn)旋翼”技術(shù)非常完美的解決了這個(gè)問題。比較典型的就是美軍的“V-22魚鷹式”雙螺旋槳傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。
新一代的傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī),采用三旋翼或四旋翼結(jié)構(gòu),在垂直起降過程中,到達(dá)一定高度和水平速度之后,一個(gè)或兩個(gè)旋翼通過傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)成水平方向,成為固定翼模式飛行的動(dòng)力,這樣有部分動(dòng)力機(jī)構(gòu)是多旋翼模態(tài)和固定翼模態(tài)共用的,減小了整個(gè)飛行過程的死重和空氣阻力,可以最大程度的提高無人機(jī)的飛行時(shí)間和能效比。
傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)做為一項(xiàng)無人機(jī)產(chǎn)品的尖端科技, 對(duì)無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)和傾轉(zhuǎn)動(dòng)力結(jié)構(gòu)有較高的要求, 還需要各種工作狀態(tài)下大量的試驗(yàn)和測(cè)試數(shù)據(jù)來優(yōu)化控制軟件,技術(shù)門檻比較高,目前民用市場(chǎng)真正掌握傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)不多,眾多的無人機(jī)用戶對(duì)使用傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)的無人機(jī)也有著強(qiáng)烈的好奇和一些顧慮,這種飛機(jī)安全嗎?在起飛和降落時(shí),旋翼傾轉(zhuǎn)過程會(huì)不會(huì)有危險(xiǎn)?我做為普通使用者能不能簡(jiǎn)單方便的操控和使用它呢?做為傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍研制企業(yè)廈門天源歐瑞科技有限公司來為您答疑解惑,一起帶您來揭開它神秘的面紗。
傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼是在垂起固定翼飛機(jī)的旋翼動(dòng)力部分采用旋翼傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),一般是在前端的兩個(gè)旋翼上使用。整個(gè)裝置可以繞機(jī)翼軸由朝上與朝前之間轉(zhuǎn)動(dòng)變向,并能固定在所需方向,因此能產(chǎn)生向上的升力或向前的拉力。起飛時(shí)旋翼傾轉(zhuǎn)裝置處于垂直位置時(shí),飛行器類似多旋翼飛機(jī)進(jìn)行垂直起飛,達(dá)到預(yù)定高度后傾轉(zhuǎn)旋翼裝置開始繞機(jī)翼軸朝前傾轉(zhuǎn),逐漸增加向前的水平拉力,配合另外兩個(gè)旋翼在維持飛行高度的同時(shí)使無人機(jī)產(chǎn)生前進(jìn)的速度,當(dāng)平飛速度達(dá)到固定翼飛行的要求之后,旋翼傾轉(zhuǎn)裝置完全轉(zhuǎn)成水平位置,無人機(jī)開始進(jìn)入固定翼模式飛行,極大地增大飛行速度,航程和留空時(shí)間。降落階段與起飛階段類似,在到達(dá)降落區(qū)域上空后,無人機(jī)開始減速,旋翼傾轉(zhuǎn)裝置逐漸由水平改為垂直。轉(zhuǎn)換成多旋翼模式,垂直降落。我們可以發(fā)現(xiàn),在起飛和降落階段過渡飛行模式轉(zhuǎn)換的過程中,傾轉(zhuǎn)旋翼一直是在矢量控制狀態(tài)下工作,一旦出現(xiàn)側(cè)風(fēng)或其他情況, 無人機(jī)可以迅速地進(jìn)行飛行姿態(tài)調(diào)整,或者切換成旋翼模式,安全操作,平穩(wěn)降落。
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