在操控性方(fāng)面,多旋翼的操控是最简单的。它不需要跑道(dào)便可以(yǐ)垂直起降,起飞后可在空(kōng)中悬停(tíng)。它的操控原理简单,操控器四个(gè)遥感(gǎn)操作对(duì)应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。在自动(dòng)驾驶仪方面,多旋(xuán)翼自(zì)驾仪控制方法简单,控制器参(cān)数调(diào)节也很简单。相对而言,学习固定翼和直升机(jī)的飞行不是简单的(de)事(shì)情。固(gù)定翼飞行场(chǎng)地要(yào)求开阔,而直升机飞行过程中会产(chǎn)生通道(dào)间耦合,自驾仪(yí)控制器设计困难,控制器调(diào)节也很(hěn)困(kùn)难。
在可靠(kào)性方面(miàn),多(duō)旋翼也是表现最出色的。若仅(jǐn)考虑机(jī)械的可靠性,多旋翼没有(yǒu)活动部件(jiàn),它的可靠性(xìng)基本上取(qǔ)决于(yú)无刷(shuā)电机(jī)的可靠性,因此可靠性较高。相比较而言,固定(dìng)翼和直升机有活(huó)动的(de)机械连接(jiē)部件,飞行(háng)过程(chéng)中会产生磨损,导致可靠性下降。而且多旋翼能(néng)够悬停,飞行范围(wéi)受控,相对固定翼更安全。
在(zài)勤务(wù)性(xìng)方面,多旋翼(yì)的勤务性是最高的。因其结构简单,若电(diàn)机、电子(zǐ)调(diào)速器、电池(chí)、桨和机架损坏,很(hěn)容易替换。而固定翼(yì)和直升机零件比较多,安装也需要技巧,相(xiàng)对比较麻烦(fán)。
在续航(háng)性能方面(miàn),多旋(xuán)翼的表现明显弱于其他两款(kuǎn),其能量转换效率低(dī)下。
在承载性能(néng)方面,多旋(xuán)翼也(yě)是(shì)三者中最差的(de)。
对于(yú)这(zhè)三种(zhǒng)机型,操(cāo)控性与(yǔ)飞(fēi)机结构和飞行(háng)原理相关(guān),是很难改变的。在可靠性和勤务性方(fāng)面,多旋翼(yì)始终具备优势。随着电池能量密度的不断提升、材料的轻型化(huà)和机载设备的不断小型化,多旋翼的优(yōu)势将进一步凸显(xiǎn)。因此,在大众市场(chǎng),“刚(gāng)性(xìng)”体(tǐ)验(yàn)最终让(ràng)人们选(xuǎn)择了多(duō)旋翼。
然而(ér),多旋翼也有自身的发展瓶颈。它的运(yùn)动和简单结构都依赖于螺旋桨及时的速度改变(biàn),以(yǐ)调(diào)整力和力矩,该(gāi)方式不宜推(tuī)广到更大(dà)尺(chǐ)寸的多旋翼。第一,桨叶尺(chǐ)寸(cùn)越大,越难迅速改(gǎi)变其速度(dù)。正是因为如此,直(zhí)升机主要是靠(kào)改变(biàn)桨距而不是速度(dù)来改变(biàn)升力。第二,在大载重下,桨的刚(gāng)性需要进(jìn)一步提高(gāo)。螺旋(xuán)桨的上下振动(dòng)会导致(zhì)刚性(xìng)大(dà)的桨很容易折断,这与我们(men)平时来回折铁丝(sī)便可将铁丝折断同理。因(yīn)此(cǐ),桨叶的柔(róu)性是很重要的,它可以减少桨叶(yè)来回旋转对桨叶根(gēn)部(bù)的影响。正因为(wéi)如此,为了减少桨叶(yè)的疲(pí)劳,直升机采(cǎi)用了一个容许(xǔ)桨叶在(zài)旋(xuán)转过程(chéng)中上下运动(dòng)的(de)铰链(liàn)。如果要提供大载重,多旋翼也需要(yào)增(zēng)加活动部件(jiàn)或加入涵道和整流片。这相(xiàng)当于一个多旋翼含(hán)有多个直升机结构。这样多旋(xuán)翼的可(kě)靠性和维护性就会急剧下降,优势也就不那么明显了。当然,另一种增(zēng)加多旋翼载重能力的(de)可行方案便是增加桨叶(yè)数(shù)量,增至(zhì)18个(gè)或32个桨。但该方式会极(jí)大地降低(dī)可靠性、维护(hù)性和续(xù)航(háng)性。

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