在操控性方面,多旋翼的操(cāo)控是最简单的。它不需要跑道便可以(yǐ)垂直起降,起飞后可在空中悬停。它(tā)的操控原理简单,操控器四个遥感操(cāo)作对应飞行器的(de)前后(hòu)、左右(yòu)、上下和偏航方向(xiàng)的(de)运动(dòng)。在(zài)自动驾驶仪方面,多(duō)旋(xuán)翼自驾仪控制方(fāng)法简(jiǎn)单,控制(zhì)器参数调节也(yě)很简(jiǎn)单(dān)。相对而言,学习固定翼和直升机(jī)的飞行不是简单的事情。固定翼(yì)飞行场地要求开阔,而直升机飞行过程中会产生通道间耦合(hé),自驾仪(yí)控(kòng)制器设计(jì)困难,控制器调节也很困难。
在(zài)可(kě)靠性方(fāng)面,多(duō)旋翼也是表现最出色的。若仅考虑机械的可靠性,多旋翼(yì)没(méi)有活动部件,它的可(kě)靠性(xìng)基本上取决于无刷电机的可靠(kào)性,因此可靠(kào)性较(jiào)高。相比较而言,固定翼和(hé)直升机有(yǒu)活(huó)动(dòng)的机械连(lián)接(jiē)部件,飞(fēi)行过程中(zhōng)会产生磨(mó)损,导致可靠性下降。而且多(duō)旋翼(yì)能够悬停,飞行(háng)范围受控(kòng),相对固定翼更安全。
在勤务性(xìng)方面,多旋翼的勤务性是最(zuì)高的。因其结构简单,若电机、电(diàn)子调速器(qì)、电池(chí)、桨和机(jī)架损坏,很容易替(tì)换。而固定翼和直升(shēng)机零件比较多,安装(zhuāng)也需要技巧,相对(duì)比较麻烦。
在(zài)续(xù)航性能方面,多旋(xuán)翼的表现(xiàn)明显弱于(yú)其他两款,其能量(liàng)转换效率低下。
在承载性能(néng)方面,多旋翼也是(shì)三者中最差的。
对于这(zhè)三种机(jī)型,操控性(xìng)与飞机结构和飞行原理相关,是(shì)很难改变的。在可靠性和勤务性方面,多旋翼(yì)始(shǐ)终具备优势。随着电池能量(liàng)密度的不断提升、材(cái)料的轻(qīng)型化和机载设备(bèi)的不断小型化,多旋翼的(de)优势将进一步凸显。因(yīn)此,在大众市场,“刚性(xìng)”体验最终让人们选择了(le)多旋翼(yì)。
然而,多旋翼也有自身的(de)发展(zhǎn)瓶颈。它的运动(dòng)和简单结构都依赖于螺旋桨(jiǎng)及时的速度改变(biàn),以调(diào)整力和(hé)力矩,该方(fāng)式不宜(yí)推(tuī)广到更大尺(chǐ)寸的多旋(xuán)翼(yì)。第一,桨叶(yè)尺寸越大,越难迅速改变其速度。正是因为如此,直升机主要(yào)是靠改变桨距而不是速度来改(gǎi)变升力。第(dì)二,在大载重下,桨的刚性(xìng)需要进(jìn)一步(bù)提高。螺旋桨的上(shàng)下振动(dòng)会导致刚性大的桨很容易折断,这与我(wǒ)们平时来(lái)回折(shé)铁丝(sī)便可将铁丝折断(duàn)同理。因此,桨叶的柔性是很重要的,它可以减少(shǎo)桨叶来回旋转(zhuǎn)对桨叶根(gēn)部(bù)的影响。正因为如此,为了(le)减少桨叶的疲劳,直(zhí)升机采用了一(yī)个容许桨叶在旋转过(guò)程中(zhōng)上下运(yùn)动的铰链。如果要提(tí)供大载(zǎi)重,多(duō)旋翼也(yě)需要增加(jiā)活动部件或加入涵道和整(zhěng)流片。这相当于(yú)一个多(duō)旋翼含有多个直升机结(jié)构。这样多旋(xuán)翼(yì)的可靠性(xìng)和维护性就(jiù)会急剧下降,优势也就不(bú)那么(me)明显了。当然(rán),另一种增加(jiā)多旋翼(yì)载重(chóng)能力(lì)的可行(háng)方(fāng)案便是增加(jiā)桨叶数量,增至(zhì)18个或32个桨(jiǎng)。但该方式会极大(dà)地(dì)降低(dī)可靠(kào)性、维护性和续航性。

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