一、飞行器
飞行器是由人类制造(zào)、能飞离(lí)地面、在(zài)大气层内或大气层外空间飞行的机械(xiè)飞行(háng)器。在(zài)大气层内飞行(háng)的称(chēng)为航空器,在太空飞行的称为航(háng)天器。
无人机系统飞行器平(píng)台“简单”的(de)五(wǔ)个方面:
(1)无(wú)需(xū)生命支撑系统,平(píng)台规模尺度(dù)小,更加简化。
(2)无(wú)需考虑过载、耐久等人为因素,平台更加专(zhuān)用化。
(3)为降低采购(gòu)价格,相对于有人挤在一定(dìng)程度上放宽了(le)可靠性指标。
(4)对场地、地面保障等依赖(lài)减小。
(5)训练可大量依赖于模拟器(qì),节(jiē)省(shěng)飞行器实际使用寿(shòu)命。
二、航空器平台
1.固定翼
固定翼航空器(qì)平台即日常生活中提到的(de)“飞机”,是指由动(dòng)力装(zhuāng)置(zhì)产生前进(jìn)的(de)推理或拉力,由机(jī)体上固定(dìng)的机翼产生(shēng)升力,在大(dà)气层内飞行的重于空气的航空器。
无人机固(gù)定翼平台
固定翼结构包含机(jī)身、机翼、尾翼、起(qǐ)落(luò)架和(hé)发动(dòng)机等。
机身:机(jī)身的(de)主(zhǔ)要功用是装在(zài)设备、燃料和武器等,同事它是其他结(jié)构(gòu)部件的(de)安(ān)装基础,用以将尾翼、机翼、起落(luò)架(jià)等连接成一个整(zhěng)体(tǐ)。
固(gù)定(dìng)翼飞行器(qì)机身结构(gòu)
机翼:机(jī)翼是固定(dìng)翼飞行器产生升(shēng)力(lì)的部件,机翼后缘有可操作(zuò)地点活动面,一半靠外侧的叫(jiào)作副翼(yì),用于控制飞机的滚转运动,靠内侧的则是(shì)襟翼,用于增加起飞着陆阶段的升力。
固定翼(yì)飞行(háng)器机翼结(jié)构
尾翼(yì):尾翼是用来配平、稳定(dìng)和操纵固定翼飞行器(qì)飞行的部件,通常(cháng)包(bāo)括垂直(zhí)尾翼(垂尾)和水平尾翼(yì)(平尾)两部分。垂直尾翼由固(gù)定的垂直安定面和安装在其后(hòu)部的方向舵组成(chéng);水平尾翼由固定(dìng)的水(shuǐ)平(píng)安定面和安装(zhuāng)在其(qí)后部的升降(jiàng)舵组成,一些型号的飞机升降舵由全动式水平尾翼代替。方向舵用于控(kòng)制飞机的横向运(yùn)动,升降舵用于控制(zhì)飞机的纵向运动。
起落架:起落(luò)架是用来(lái)支(zhī)撑飞行(háng)器停放(fàng)、滑行、起飞和着陆滑(huá)跑(pǎo)的部件(jiàn),一般由支柱、缓冲器、刹车装置、机(jī)轮和(hé)收放(fàng)机构组成。陆上(shàng)飞机的起落装置(zhì)一般有减震支(zhī)柱和(hé)机轮组成,此外(wài)还有专供水上(shàng)飞机(jī)起降的带有浮筒装置的起落架(jià)和学第七讲(jiǎng)用(yòng)的滑撬(qiào)式起落架。
2.旋(xuán)翼(yì)平台
旋翼平台即旋翼航空器平台,旋翼航空器(qì)是一种重于空(kōng)气的(de)航空器(qì),其(qí)在空中飞行的升力由一个或多个旋翼与空气进行相对运动的反作用获得(dé),与固定翼航空器为相对的(de)关系。现代旋翼航空器通常包括直(zhí)升机、旋翼机和变模态旋翼机三种类型。
旋翼(yì)航空器因为其名称与旋翼机混淆,实(shí)际上(shàng)旋翼机的全称为自(zì)传(chuán)旋翼机,是旋翼航空器的一种。
2.直升机
直升(shēng)机是一种由一(yī)个(gè)或多(duō)个水平旋转的旋翼提供(gòng)升力和推进力而(ér)进行(háng)飞(fēi)行的航空器(qì)。直升机(jī)具有大多数固定翼(yì)航空(kōng)器所不具备的垂直升降(jiàng)、悬停、小速度向前或向(xiàng)后(hòu)飞行(háng)的特点。弱点(diǎn)在于速度低、耗油(yóu)量较高、航程较短。
直升机的升力产生(shēng)原(yuán)理与机翼相似。旋翼不(bú)像固定翼(yì)航空器那样依靠整(zhěng)个机体向前飞行来使机翼与空(kōng)气产生相对运动,而是依靠自身的旋(xuán)转产生与空气的相对运动。但是(shì),在旋翼提供升力的同(tóng)时(shí),直升机身也会因反扭矩(与驱动旋翼(yì)旋转等量但方向相反(fǎn)的扭矩(jǔ),即反作用扭矩)的作用而(ér)具有向(xiàng)反方向旋转的趋势。为了克(kè)服“旋翼”旋转产生的反作用(yòng)扭(niǔ)矩,常见(jiàn)的(de)做法(fǎ)是用(yòng)另一个小型旋翼,即尾(wěi)桨,在机身尾部产生抵(dǐ)消反向运动的力(lì)矩。
3.多轴飞行器
多轴(zhóu)飞行(háng)器(qì)是一种具(jù)有三(sān)个及以上旋翼轴(zhóu)的特(tè)殊的直升(shēng)机。其通过每个轴上的电动(dòng)机转(zhuǎn)动,带动(dòng)旋翼,从而(ér)产生升推力。旋翼的总距固定,而不像一般直升机那样(yàng)可变。通过改变不同悬(xuán)疑(yí)之间的相对转速(sù),可(kě)以(yǐ)改变单轴推进力(lì)的(de)大笑(xiào),从而控制飞行器的(de)运行轨迹。
3.旋翼机
自传旋(xuán)翼机简称旋翼(yì)机或(huò)自(zì)旋翼机(jī),是旋翼航空器的一种(zhǒng)。它的旋(xuán)翼没有(yǒu)动(dòng)力装置驱动(dòng),仅依(yī)靠前(qián)进时的相对气流吹动(dòng)悬疑自转以产生升力(lì)。旋翼机(jī)大多有独(dú)立的推进或拉进螺旋桨(jiǎng)提供前(qián)飞动(dòng)力,用尾翼控制方向。旋翼机必须(xū)像固定(dìng)翼航(háng)空器(qì)那样滑跑(pǎo)加速(sù)才能起飞,少数安装有跳飞装置的旋(xuán)翼机能够原地跳跃起飞,但旋翼(yì)机不能像直(zhí)升机那样(yàng)进行稳定的垂直起(qǐ)降(jiàng)和(hé)悬停。
自转旋翼机无人机平台
一架具备基本功能的自转旋翼(yì)机通常包(bāo)括机身、动力(lì)系统、旋翼系统、尾翼和起落架五个部分。
机身:提供(gòng)其他部件的安装结构。
动力(lì)系(xì)统:提供旋翼机向(xiàng)前(qián)飞(fēi)行的(de)推力,在飞行时和旋翼系统无关(guān)。
旋翼系统(tǒng):提供旋翼机(jī)飞行所必须的(de)升(shēng)力的(de)控(kòng)制(zhì)能力。常见(jiàn)的是(shì)带桨榖倾(qīng)斜控制的蹊跷板式(shì)旋(xuán)翼,也可以(yǐ)采用全铰式旋翼。
尾翼:提供稳(wěn)定性(xìng)和俯仰(yǎng)、偏航控制,和固定翼飞机的(de)尾翼功(gōng)能(néng)类似(sì)。
起落架:提供在地面(miàn)上的移动能力(lì),类(lèi)似于(yú)固定翼飞机的起落架。最常见的为前三(sān)点式起落架。
4.其他平台(tái)
除(chú)了上诉(sù)几种主(zhǔ)流(liú)航空器类型外,扑(pū)翼机和变模(mó)态旋翼(yì)机也是现代航(háng)空器的重(chóng)点研(yán)究方向。
扑翼机是(shì)通过(guò)像鸟类和昆虫那样上(shàng)下扑动自身(shēn)翅膀而升空飞行的航(háng)空器,又称振翼机。作为一种仿生学(xué)的机械,扑翼机与它模仿的(de)对象一(yī)样,以机翼(yì)同时产生升力(lì)和(hé)推进力。但也由于升力和推进力(lì)由同一部件产生(shēng),设计的工程力学和(hé)空(kōng)气动力学(xué)问题非(fēi)常复(fù)杂(zá),其规律尚未被人类完全掌握。
倾转旋(xuán)翼机是一种典型的变模态(tài)旋翼机平台,也叫可倾斜旋翼机,是一(yī)种同时具有(yǒu)旋翼和(hé)固(gù)定翼功能,并在机翼两侧各安装有一套可在水平和垂直位置之间转动的(de)可倾转旋翼系统的航(háng)空器。优势在(zài)于(yú)兼具直升机和固(gù)定翼飞机飞机的优点(diǎn),应用前(qián)景十分看好。

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