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無人機(jī)系統(tǒng)組成及介紹

飛行器

飛行器是由人類制造、能飛離地面、在大氣層內(nèi)或大氣層外空間飛行的機(jī)械飛行器。在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器，在太空飛行的稱為航天器。

無人機(jī)系統(tǒng)飛行器平臺“簡單”的五個方面：

（1）無需生命支撐系統(tǒng)，平臺規(guī)模尺度小，更加簡化。

（2）無需考慮過載、耐久等人為因素，平臺更加專用化。

（3）為降低采購價格，相對于有人擠在一定程度上放寬了可靠性指標(biāo)。

（4）對場地、地面保障等依賴減小。

（5）訓(xùn)練可大量依賴于模擬器，節(jié)省飛行器實(shí)際使用壽命。

航空器平臺

1.固定翼平臺

固定翼航空器平臺即日常生活中提到的“飛機(jī)”，是指由動力裝置產(chǎn)生前進(jìn)的推理或拉力，由機(jī)體上固定的機(jī)翼產(chǎn)生升力，在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器，如下圖

無人機(jī)固定翼平臺

固定翼結(jié)構(gòu)包含機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、起落架和發(fā)動機(jī)等。如下圖：

機(jī)身：機(jī)身的主要功用是裝在設(shè)備、燃料和武器等，同事它是其他結(jié)構(gòu)部件的安裝基礎(chǔ)，用以將尾翼、機(jī)翼、起落架等連接成一個整體。

固定翼飛行器機(jī)身結(jié)構(gòu)

機(jī)翼：機(jī)翼是固定翼飛行器產(chǎn)生升力的部件，機(jī)翼后緣有可操作地點(diǎn)活動面，一半靠外側(cè)的叫作副翼，用于控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動，靠內(nèi)側(cè)的則是襟翼，用于增加起飛著陸階段的升力。

固定翼飛行器機(jī)翼結(jié)構(gòu)

尾翼：尾翼是用來配平、穩(wěn)定和操縱固定翼飛行器飛行的部件，通常包括垂直尾翼（垂尾）和水平尾翼（平尾）兩部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安裝在其后部的方向舵組成；水平尾翼由固定的水平安定面和安裝在其后部的升降舵組成，一些型號的飛機(jī)升降舵由全動式水平尾翼代替。方向舵用于控制飛機(jī)的橫向運(yùn)動，升降舵用于控制飛機(jī)的縱向運(yùn)動。固定翼飛行器不同的尾翼形式如圖：

固定翼飛行器不同的尾翼形式

起落架：起落架是用來支撐飛行器停放、滑行、起飛和著陸滑跑的部件，一般由支柱、緩沖器、剎車裝置、機(jī)輪和收放機(jī)構(gòu)組成。陸上飛機(jī)的起落裝置一般有減震支柱和機(jī)輪組成，此外還有專供水上飛機(jī)起降的帶有浮筒裝置的起落架和學(xué)第七講用的滑撬式起落架。固定翼飛行器不同的起落架如下圖：

固定翼飛行器不同的起落架形式

2.旋翼平臺

旋翼平臺即旋翼航空器平臺，旋翼航空器是一種重于空氣的航空器，其在空中飛行的升力由一個或多個旋翼與空氣進(jìn)行相對運(yùn)動的反作用獲得，與固定翼航空器為相對的關(guān)系。現(xiàn)代旋翼航空器通常包括直升機(jī)、旋翼機(jī)和變模態(tài)旋翼機(jī)三種類型。

旋翼航空器因?yàn)槠涿Q與旋翼機(jī)混淆，實(shí)際上旋翼機(jī)的全稱為自傳旋翼機(jī)，是旋翼航空器的一種。

1.直升機(jī)

直升機(jī)是一種由一個或多個水平旋轉(zhuǎn)的旋翼提供升力和推進(jìn)力而進(jìn)行飛行的航空器。直升機(jī)具有大多數(shù)固定翼航空器所不具備的垂直升降、懸停、小速度向前或向后飛行的特點(diǎn)。

弱點(diǎn)在于速度低、耗油量較高、航程較短。

無人直升機(jī)平臺

直升機(jī)的升力產(chǎn)生原理與機(jī)翼相似。旋翼不像固定翼航空器那樣依靠整個機(jī)體向前飛行來使機(jī)翼與空氣產(chǎn)生相對運(yùn)動，而是依靠自身的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生與空氣的相對運(yùn)動。但是，在旋翼提供升力的同時，直升機(jī)身也會因反扭矩（與驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)等量但方向相反的扭矩，即反作用扭矩）的作用而具有向反方向旋轉(zhuǎn)的趨勢。為了克服“旋翼”旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反作用扭矩，常見的做法是用另一個小型旋翼，即尾槳，在機(jī)身尾部產(chǎn)生抵消反向運(yùn)動的力矩。

2.多軸飛行器

多軸飛行器是一種具有三個及以上旋翼軸的特殊的直升機(jī)。其通過每個軸上的電動機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動旋翼，從而產(chǎn)生升推力。旋翼的總距固定，而不像一般直升機(jī)那樣可變。通過改變不同懸疑之間的相對轉(zhuǎn)速，可以改變單軸推進(jìn)力的大笑，從而控制飛行器的運(yùn)行軌跡。

旋翼無人機(jī)平臺執(zhí)行架線任務(wù)

微型四軸旋翼無人機(jī)平臺

3.旋翼機(jī)

自傳旋翼機(jī)簡稱旋翼機(jī)或自旋翼機(jī)，是旋翼航空器的一種。它的旋翼沒有動力裝置驅(qū)動，僅依靠前進(jìn)時的相對氣流吹動懸疑自轉(zhuǎn)以產(chǎn)生升力。旋翼機(jī)大多有獨(dú)立的推進(jìn)或拉進(jìn)螺旋槳提供前飛動力，用尾翼控制方向。旋翼機(jī)必須像固定翼航空器那樣滑跑加速才能起飛，少數(shù)安裝有跳飛裝置的旋翼機(jī)能夠原地跳躍起飛，但旋翼機(jī)不能像直升機(jī)那樣進(jìn)行穩(wěn)定的垂直起降和懸停。

自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)無人機(jī)平臺

一架具備基本功能的自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)通常包括機(jī)身、動力系統(tǒng)、旋翼系統(tǒng)、尾翼和起落架五個部分。

機(jī)身：提供其他部件的安裝結(jié)構(gòu)。

動力系統(tǒng)：提供旋翼機(jī)向前飛行的推力，在飛行時和旋翼系統(tǒng)無關(guān)。

旋翼系統(tǒng)：提供旋翼機(jī)飛行所必須的升力的控制能力。常見的是帶槳榖傾斜控制的蹊蹺板式旋翼，也可以采用全鉸式旋翼。

尾翼：提供穩(wěn)定性和俯仰、偏航控制，和固定翼飛機(jī)的尾翼功能類似。

起落架：提供在地面上的移動能力，類似于固定翼飛機(jī)的起落架。最常見的為前三點(diǎn)式起落架。

3.其他平臺

除了上訴幾種主流航空器類型外，撲翼機(jī)和變模態(tài)旋翼機(jī)也是現(xiàn)代航空器的重點(diǎn)研究方向。

撲翼無人機(jī)平臺

撲翼機(jī)是通過像鳥類和昆蟲那樣上下?lián)鋭幼陨沓岚蚨诊w行的航空器，又稱振翼機(jī)。作為一種仿生學(xué)的機(jī)械，撲翼機(jī)與它模仿的對象一樣，以機(jī)翼同時產(chǎn)生升力和推進(jìn)力。但也由于升力和推進(jìn)力由同一部件產(chǎn)生，設(shè)計的工程力學(xué)和空氣動力學(xué)問題非常復(fù)雜，其規(guī)律尚未被人類完全掌握。

典型的變模態(tài)旋翼無人機(jī)平臺

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是一種典型的變模態(tài)旋翼機(jī)平臺，也叫可傾斜旋翼機(jī)，是一種同時具有旋翼和固定翼功能，并在機(jī)翼兩側(cè)各安裝有一套可在水平和垂直位置之間轉(zhuǎn)動的可傾轉(zhuǎn)旋翼系統(tǒng)的航空器。優(yōu)勢在于兼具直升機(jī)和固定翼飛機(jī)飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景十分看好。

本章就講這么多哦，下期內(nèi)容我們會講動力裝置，相當(dāng)復(fù)雜！！是不是很期待！親愛的網(wǎng)友們，我們下期再見！

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