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多旋翼无人机的结构和原理

2019-07-11 10:54 出处:未知 人气: 评论(

  翼型的升力:

  升力的来龙去脉这是空气动力学中的知识,研究的内容十分广泛,本文只关注通识理论,阐述对翼型升力和旋翼升力的原理。

  根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平(翼型),流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了升力。[摘自升力是怎样产生的]。

  所以对于通常所说的飞机,都是需要助跑,当飞机的速度达到一定大小时,飞机两翼所产生的升力才能抵消重力,从而实现飞行。

  旋翼的升力飞机,直升机和旋翼机三种起飞原理是不同的。飞机依靠助跑来提供速度以达到足够的升力,而直升机依靠旋翼的控制旋转在不进行助跑的条件下实现垂直升降,直升机的旋转是动力系统提供的,而旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩,在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法,通常有单旋翼加尾桨式(尾桨通常是垂直安装)、双旋翼纵列式(旋转方向相反以抵消反作用扭矩)等;而旋翼机则介于飞机和直升机之间,旋翼机的旋翼不与动力系统相连,由飞行过程中的前方气流吹动旋翼旋转产生升力(像大风车一样),即旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,无需专门抵消。

  而待设计的四旋翼飞行器实质上是属于直升机的范畴,需要由动力系统提供四个旋翼的旋转动力,同时旋翼旋转产生的扭矩需要进行抵消,因此本着结构简单控制方便,选择类似双旋翼纵列式加横列式的直升机模型,两个旋翼旋转方向与另外两个旋翼旋转方向必须相反以抵消陀螺效应和空机动力扭矩。

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