無人機四、六、八旋翼怎麽選?

在如今這個動蕩的經濟市場下,股市不穩,涼透百分之九十九股民的心;房地產低迷不起,大佬們相繼又跳樓、又逃跑、又轉型;盲目投身互聯網或者互聯網+的外行們,又有多少資金猶如沙沉大海,甚至沒有激起一點點波紋;國家領導人每天都在強調農業的供給側改革,農業種植統一規模化管理,積極提高生產力,可中國農業麵積18億畝地,這現代化農業何時打造完畢?“人工智能”無疑在近幾年越來越得到各界人士的關注,其中的無人機商家更是在風險投資界搶足了風頭,賺足了資金,也炒熱了現今的市場。不得不承認,無人機的出現的確得到了廣泛的應用,而且目前不但在優化,也在細化,更在智能化。森林防火、電力巡線、航拍航測、影視拍攝、房地產規劃、農業飛防噴灑、環保、現場救援、交通疏導、輸送快遞等等。這個市場帶來了給年輕人創業的機會,所以各大關於無人機的社群、論壇、新聞、微信公眾號等也都火熱的討論著,對於無人機有四旋翼、六旋翼、八旋翼的機型,你蒙圈了麽?

旋翼個數究竟決定了什麽?外觀?飛行速度?

就是飛行器穩定性、幾何尺寸和單發動力性能三者的平衡。

穩定性的影響
基本上,可以認為多旋翼飛行器的穩定性裏,八旋翼>六旋翼>四旋翼。原因當然好解釋,對於一個運動特性確定的飛行器來說,自然是能參與控製的量越多,越容易得到好的控製效果。四旋翼飛行器尚且是一個欠驅動係統。六旋翼飛行器的時候就已經是一個完全驅動係統了。複雜了是一回事,但是如果能獲得比較好的效果,也是值得的。另外一個不容易注意到的好處是,旋翼數量較多的時候飛行器對於動力係統失效的容忍程度也會上升。畢竟多發飛行器一台發動機突然失效不是很罕見的情況。模型級別的飛行器,射槳也是常有的事。在這種情況下,八旋翼和六旋翼都可以承受雙發/單發失效的狀況,並且飛行器仍然可控。而如果是四旋翼飛行器的話,隻要單發失效,除非旋翼上有周期變距,否則唯一的選擇就有摔機了。

幾何尺寸

旋翼的數量增加以後,會對飛行器的幾何尺寸帶來負麵影響。因為旋翼數多了,自然每個旋翼之間的距離也會縮減。四軸飛行器每隔90度放置一個旋翼,六軸飛行器每隔60度放置一個旋翼,八軸飛行器每隔45度放置一個旋翼。假設相同拉力時幾個旋翼的槳盤總麵積相同(這個並不準確,但可以作為大概的參考),很容易得出幾種結構形式需要的旋翼直徑。



同樣,多旋翼的旋翼位置在設計時也不能相互幹涉。因此也很容易得出幾種結構形式中旋翼中心距離飛行器幾何中心距離。



很容易看出來,相比較旋翼直徑的縮小,旋翼中心與飛行器幾何中心的距離增加得更快。因此很不幸的,旋翼的數量越多,飛行器的尺寸也就會做得越大。

可能會有人說:不是有那種上下疊層的多旋翼飛行器麽?就是在一個支臂上同時放置一組共軸反槳的動力組,這樣的話不就可以做到旋翼個數增加,卻不增加飛行器尺寸的效果麽?這個點子看起來不錯。但有個重要的缺點是,共軸反槳的那上下一對旋翼的氣流會相互幹擾,從而影響這一對動力組合的效率。簡單地說,就會導致這一對旋翼的拉力不是1+1 = 2,而是1+1 < 2的糟糕結果。至於具體會損失多少,大約是20%的樣子。因此這麽算下來的話,其實這種構型能獲得的提升很有限,還增加了結構的複雜程度。 走科技興農之路,以服務助農致富!
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