圖:旋翼軸。
本文的目的:1、介紹什么是無人機。2、介紹四軸飛行器的歷史。3、介紹民用四軸飛行器市場的目前狀況。
我發(fā)現(xiàn)國內(nèi)目前正兒八經(jīng)研究機器人、無人機并且還能活躍地上網(wǎng)關(guān)注前沿動向、熱愛寫科普文章的研究人員真心不多。因此所有回答里沒有人真正說明白無人機是什么,而理解無人機是什么是回答這個問題的先決條件。
首先,無人機就是不載人的飛行器,而說到飛行器,通常我們把飛行器分為三類。
1、固定翼(fixed wing)。平時坐的波音747空客A380,還有F-16殲-15之類的都是固定翼飛機。顧名思義就是翅膀形狀固定,靠流過機翼的風提供升力。動力系統(tǒng) 包括槳和助推發(fā)動機。固定翼根據(jù)機翼尺寸的不同還有很多小的分類,在此不細說。固定翼飛行器的優(yōu)點是在三類飛行器里續(xù)航時間最長、飛行效率最高、載荷最 大,缺點是起飛的時候必須要助跑,降落的時候必須要滑行。
2、直升機(helicopter)。特點是靠一個或者兩個主旋翼提供升力。如果只有一個主旋翼的話,還必須要有一個小的尾翼抵消主旋翼產(chǎn)生的自旋 力。為了能往前后左右飛,主旋翼有極其復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu),通過控制旋翼槳面的變化來調(diào)整升力的方向。動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、整套復(fù)雜的槳調(diào)節(jié)系統(tǒng)、槳。直升機 的優(yōu)點是可以垂直起降,續(xù)航時間比較中庸,載荷也比較中庸。缺點是極其復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了比較高的維護成本。
3、多旋翼(multi-rotor)。四個或者更多個旋翼的直升機,也能垂直起降,但是通常只有直升機叫直升機,多旋翼就叫多旋翼,而不叫多旋翼 直升機。四旋翼特別叫做quadrotor。多旋翼機械結(jié)構(gòu)非常簡單,動力系統(tǒng)只需要電機直接連槳就行。下圖是直升機的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),再下圖是多旋翼的動 力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。不懂機械的人也能看出多旋翼簡單得多。多旋翼的優(yōu)點是機械簡單,能垂直起降,缺點是續(xù)航時間最短,載荷也最小。