1.机(jī)身结构
小型RC直升机的组成部分包括:主旋翼,尾桨,垂尾,平尾,Flybar(副翼),主旋(xuán)翼结构(自动倾斜器,Bell-Hiller结(jié)构等(děng)),起落(luò)架,机身。
2.动力与姿态(tài)控(kòng)制
直升机型(xíng)无人机包括六自由度运动过程:惯性坐标系下(xià)三个直线方向,旋转坐(zuò)标系下三个姿态(tài),俯仰,横(héng)滚,偏航(háng)(纵向,横向,垂向)。直升机(jī)姿(zī)态控制(zhì)力(lì)矩来自于主旋翼和尾桨。抛开各姿态中的耦合因素,主旋翼提供俯仰和横滚所需的姿态控制力矩(jǔ),尾桨提(tí)供偏航(háng)力矩(jǔ)。直升机型无人机如果将(jiāng)挥舞(wǔ)角看做内部状态则(zé)degree=5:平面线性位移(x,y,z),平面线性速度(u,v,w),姿态角(phi,theta,psi),角速度(dù)(p,q,r),挥舞角(a,b)。
主旋翼提供拉力是很明显的,但(dàn)是(shì)如何将拉力投影到(dào)纵向(xiàng)和横向上并产生姿(zī)态控制力矩呢?直升机(jī)是通过主旋翼挥舞实现的(de)。直升机主(zhǔ)旋翼桨尖平面(Tip Path Plane)不是固定(dìng)在一个二维平(píng)面中(zhōng)的,而是上下挥(huī)舞,以此平衡直升(shēng)机主旋翼左右不(bú)平(píng)衡受(shòu)力。挥舞产(chǎn)生横纵挥(huī)舞角(jiǎo),主旋翼拉力就(jiù)是通过横纵挥舞角(jiǎo)投影在其它(tā)方向上(shàng),并通过桨毂产生力矩控(kòng)制直升机姿态。
主旋翼通过自(zì)动倾斜(xié)器调节周期变(biàn)距实现挥舞运(yùn)动。上(shàng)图为自动倾斜器(十字(zì)盘)以及常见(jiàn)的Bell-Hiller系统。通过(guò)这样(yàng)的(de)结构将(jiāng)伺服电机的转(zhuǎn)动变化(huà)为(wéi)倾斜器角度(dù)变化,再控制桨距角发生变(biàn)化,最终将主旋翼的升力投影在运动方(fāng)向上驱动直升(shēng)机实现(xiàn)三个方向上(shàng)的(de)直线运动。
小型RC直(zhí)升机的(de)转速恒定(dìng),这是(shì)通过恒速(sù)器(qì)实现的。常用(yòng)的如Futaba GY701,本身(shēn)也是(shì)陀螺仪,恒(héng)速很好用,和接收机链接,直接(jiē)屏幕设定(dìng)即可:
3.直升机型(xíng)无人机分类
大型:机身长度:2-4m,主(zhǔ)旋翼直径:2.5-4m,变距桨数目(mù):2-3,最大(dà)起飞负载(zǎi):20-100kg,机身净重:15-60kg,续航时(shí)间:1-6小时,动力:柴油或(huò)汽油(yóu)
中型:机(jī)身长(zhǎng)度:1.2-2m,主旋(xuán)翼直径:1.3m-1.7m,变距桨数(shù)目:2,最大起飞负载:5-20kg,机(jī)身净重:3.5-5kg,续航时(shí)间(jiān):15-40min,动力:硝基燃料(liào)或(huò)汽油
小型(xíng):机身长度:1m以下,主(zhǔ)旋翼直径(jìng):1m以(yǐ)下,变距桨(jiǎng)数目:2,最大起飞负(fù)载:0.5kg以下,机身(shēn)净重:1kg以(yǐ)下,续航时间(jiān):10min左右,动力:电池

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