在操控性方面(miàn),多旋翼的(de)操(cāo)控是最简单的。它不需要跑道便可以垂直起降,起飞(fēi)后可在空(kōng)中悬停(tíng)。它的操控原理简单,操控器四个遥感操作对应飞行器的前后(hòu)、左右(yòu)、上下和偏航方向(xiàng)的运动。在(zài)自动驾驶仪方(fāng)面(miàn),多旋翼自驾仪控制方法简(jiǎn)单,控制器参数调节也很简单。相对而言,学(xué)习固定翼和(hé)直升机的飞行不(bú)是简单的事情。固(gù)定翼飞行场(chǎng)地要(yào)求开(kāi)阔,而直升机飞行过程中会(huì)产生(shēng)通道间耦合,自驾仪控制器设(shè)计困难(nán),控制器调节也很(hěn)困难。
在可(kě)靠性方面,多旋翼也是表现(xiàn)最出色的。若仅(jǐn)考(kǎo)虑(lǜ)机(jī)械(xiè)的可靠性,多旋翼没有活动部件,它(tā)的可(kě)靠性基本(běn)上取决于无刷(shuā)电机的可靠性,因此(cǐ)可靠性较(jiào)高。相比较而言,固(gù)定翼和直升机有(yǒu)活动的机械(xiè)连接部件,飞行过(guò)程(chéng)中会产生磨损(sǔn),导(dǎo)致可靠性(xìng)下降。而且(qiě)多旋翼能够悬停,飞行范围受控,相对固定翼更安全(quán)。
在(zài)勤(qín)务性方面,多旋翼的(de)勤(qín)务性是最(zuì)高的。因其结构简单(dān),若(ruò)电机(jī)、电(diàn)子调速器(qì)、电(diàn)池、桨和机(jī)架损(sǔn)坏(huài),很容易替(tì)换。而固定翼和直升机零件比较多,安装也需要技巧,相对比较麻烦(fán)。
在续(xù)航性能(néng)方面,多旋(xuán)翼的表(biǎo)现明显弱于其他两款,其能量转换(huàn)效率(lǜ)低(dī)下。
在承载性能(néng)方面,多旋翼也是三者中最差的。
对于这三种机型,操控性与(yǔ)飞机结构和飞行原理(lǐ)相关(guān),是很难改变的。在可靠性和勤务(wù)性方(fāng)面(miàn),多(duō)旋(xuán)翼始终具备优势。随着电池能量密度的(de)不断提升、材料的轻型化(huà)和(hé)机载设备的不断小型(xíng)化,多旋翼的优势将进一步凸显。因此,在(zài)大(dà)众市场,“刚性”体验最终让人们选择了多旋翼。
然而,多旋翼也有自身的发展(zhǎn)瓶(píng)颈。它的(de)运动和简单结构都(dōu)依赖于(yú)螺旋桨及时的速度(dù)改变,以(yǐ)调整力和力矩,该方式不宜推广到更大尺寸的多旋翼。第一,桨叶尺寸越大,越难(nán)迅速(sù)改变(biàn)其速度(dù)。正是因为如此,直升机主要是靠改变(biàn)桨距而不是速度来改变(biàn)升力(lì)。第二,在大(dà)载重下(xià),桨的刚性需要进一(yī)步提高。螺旋桨的(de)上下(xià)振动会导致刚性大的(de)桨很容(róng)易(yì)折断(duàn),这与我们平时来(lái)回折铁(tiě)丝便可将铁丝(sī)折断(duàn)同理。因此,桨叶(yè)的柔性是很重要的,它(tā)可(kě)以减少桨(jiǎng)叶来回旋转(zhuǎn)对桨叶根(gēn)部(bù)的影响。正因为如此,为(wéi)了减(jiǎn)少桨叶的疲(pí)劳,直升机采用了一(yī)个容许桨(jiǎng)叶在旋转(zhuǎn)过程中上下运动的铰(jiǎo)链。如果(guǒ)要(yào)提(tí)供大载重(chóng),多旋翼也(yě)需要增加活(huó)动部件或加(jiā)入涵道和整流片(piàn)。这相当于一个多(duō)旋(xuán)翼含有多个直升机结构。这样多旋翼的(de)可靠性和维护性就会急剧下降,优势也就不那么明显了。当然,另一种增加多旋翼载重能力的可行方案便(biàn)是增加桨叶数(shù)量,增至18个或32个桨。但(dàn)该(gāi)方式会极大(dà)地(dì)降(jiàng)低可靠(kào)性、维护性和续航性。

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