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    內蒙古智航航空科技有限公司

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    無人機分類

    發布日期:2018-12-20 作者: 點擊:

    如何區分飛行器?

    自1903年萊特兄弟的飛機成功飛行,飛機的發展已經有百年的歷史,在這百年內飛行器快速發展,飛機的機翼由兩層三層發展到單層,飛機的動力由內燃機螺旋槳發展到渦噴,飛行的速度由每小時200公里左右發展到現在的接近每小時4000公里。同時,飛行器的類型也出現了多樣的變化,在主流固定翼飛行器之外,直升機、旋翼機、飛艇也都在快速發展。下面,我們就常見的三種無人機飛行器類型分別進行介紹。

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    航空器按照結構差別進行劃分

    什么是固定翼飛行器?

    固定翼飛行器,是飛機機翼固定無需旋轉,依靠經過機翼的氣流提供升力的飛行器類型。我們生活常見的民航客機例如A320、波音737,以及戰斗機J-10、F-16都屬于固定翼飛機的范疇,同時,固定翼飛機也是世界上保有量最大的載人飛行器。

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    常見的固定翼民航客機

    固定翼飛行器是自穩定系統,其在升空后動力系統工作正常的情況下,固定翼飛行器可以自主抵抗氣流的干擾保持穩定。另外,從飛行器姿態控制來說,固定翼是完整驅動系統,意思是它在任何姿態下可以調整到任何姿態,并且保持住這個姿態。從實際操作來看,也就是固定翼飛行器可以在正常飛行情況下,進入到另外一個復雜的飛行姿態并能夠回復到之前的狀態。

    固定翼飛行器的優點是在三類飛行器里續航時間最長、飛行效率最高、載荷最大、飛行穩定性高,缺點是起飛的時候必須要助跑或者借助器械彈射,降落的時候必須要滑行或是利用降落傘降落。

    因為固定翼飛行器的自身特點,固定翼無人機廣泛應用在軍用、民用等各個領域,如美國軍用無人機全球鷹可實現航程26000KM,續航時間42小時,可從美國本土起飛到達全球任何地點進行偵察。在民用領域,固定翼無人機廣泛應用在測繪、巡邏、航拍等各行各業。同時,載人固定翼飛機也是大面積化學植保作業的主力機型,在美國以及中國大面積連塊耕地都有成熟應用。


    什么是旋翼飛行器?

    直升機飛行器是由一個或者兩個主旋翼提供升力的垂直起降型飛行器。常見的機型是一個主旋翼,同時機尾有尾翼來抵消主旋翼產生的自旋力。直升機主旋翼有極其復雜的機械結構,用以控制飛行器的飛行動作。

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    直升機巡檢機型

    直升機飛行器是不穩定系統,升空之后如果不施加控制,飛行器無法保持飛行穩定。同時,從飛行控制來說直升機屬于完整驅動系統,可以自由調整姿態。這是因為直升機的槳面不但可以產生相對機身向上的推力,也可以產生相對機身向下的推力。所以直升機雖然不穩定、很難控制,但是當姿態失去平衡時,完全可以控制回到正常的姿態。

    直升機飛行器的特點是可垂直起降、無需跑道、地形適應能力強,缺點是機械結構復雜、維護成本高、續航及速度都低于固定翼飛行器。

    直升機無人機在軍事方面的應用低于固定翼無人機,常見機型有美國的火力偵察兵無人機;在民用領域,直升機無人機主要應用于航拍、農業植保以及電力巡線等方面。同時,載人直升機也是大面積連塊耕地植保航空飛防的重要組成部分,在我國農業大省如黑龍江有不少應用。



    什么是多旋翼飛行器?

    多旋翼飛行器是指擁有三個或者更多旋翼的直升機類飛行器,能夠垂直起降,屬于直升機飛行器的一種,一般稱之為多旋翼飛行器,而不再稱之為直升機飛行器。多旋翼機械結構非常簡單,螺旋槳直接連接電機,全機的運動部分只有槳葉和電機。目前,多旋翼飛行器主要應用在無人飛行器,載人多旋翼飛行器多處于研發階段,還沒有成熟應用。

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    大疆MG-1多旋翼農業植保機

    多旋翼屬于不穩定系統,其在飛行及懸停過程中無法實現自穩定;同時,多旋翼飛行器也不是完整驅動系統(或者欠驅動系統),螺旋槳只能產生相對機身向上的升力。所以多旋翼飛行器自身的穩定性在三種主要的飛行器當中是最低的,其正常的飛行必須借助自穩定系統的輔助。

    多旋翼飛行器的特點是能夠實現垂直起降,并且自身機械結構簡單,無機械磨損;缺點是其續航及載重在三種飛行器當中是最低的。


    固定翼、旋翼、多旋翼無人機分別有什么優勢?

    在續航和載重方面,固定翼無人機可以以較低功率進行巡航,而直升機類無人機螺旋槳產生的升力必須一直大于或等于機身的重量,所以固定翼無人機的飛行效率是最高的;而直升機與多旋翼相比,其螺旋槳直徑更大,氣動效率更高。

    在起降便利性方面,固定翼無人機,其起降必須借助跑道或者專用器械,所以其起降的便利性是最低的;多旋翼和直升機都屬于垂直起降型飛行器,起降便利差別不大。

    在操作難易度方面,擁有自穩系統的多旋翼無人機起降簡單、操作易上手,其操縱難度是最低的;固定翼起降較復雜、空中操作較簡單;直升機操作復雜、并且其在飛行時會產生較大的氣浪聲,容易對操縱造成心理壓力。

    在工作可靠性方面,多旋翼無人機沒有傳動部件,唯一旋轉的部件就是螺旋槳,所以其工作可靠性是較高的;固定翼無人機工作可靠性也較高,但是其內部有進行傳動控制的結構,降低了可靠性;直升機無人機擁有復雜的傳動結構、減速結構、控制結構,工作可靠性相對較低。

    從以上的比較來看,多旋翼飛行器主要的優點在于操縱簡單、起降方便、工作可靠,這也是其在短短十幾年時間迅速發展,成為航拍、影視、植保主要飛行器平臺的原因。

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