四旋翼
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四旋翼
四旋翼是一种直升机的四个转子。
虽然四旋翼直升机和convertiplanes早已实验飞行,该配置仍然是一个好奇心,直到现代的到来无人机或无人驾驶飞机。无人机的小尺寸和低惯性允许使用特别简单的飞行控制系统,这xxx提高了小型四旋翼飞机在该应用中的实用性。
四旋翼的设计原则
每个转子都围绕其旋转中心产生升力和扭矩,以及与车辆飞行方向相反的阻力。
![四旋翼](http://map.s-jl.com/wp-content/uploads/sites/14/2024/09/20240927230303-66f739a730e41.jpg)
四旋翼飞行器通常具有两个顺时针(CW)旋转和两个逆时针(CCW)旋转的旋翼。飞行控制是通过独立改变速度,进而改变每个旋翼的升力和扭矩来提供的。通过改变推力的净中心来控制俯仰和横滚,而通过改变净转矩来控制偏航。
与传统的直升机不同,四轴直升机通常没有周期性的俯仰控制,在这种情况下,桨叶的角度在绕转子轮毂转动时会动态变化。在飞行的早期,四轴飞行器(当时称为“ quadrotors”或简称为“ helicopters”)被认为是解决垂直飞行中某些持续性问题的可能方法。扭矩引起的控制问题(以及源自尾旋翼的效率问题,不会产生有用的升力)可以通过反向旋转消除,并且相对较短的叶片更易于构造。在1920年代和1930年代出现了许多载人设计。这些车辆是首批成功的垂直于空中的起降(VTOL)车辆之一。但是,早期的原型机性能较差,而后期的原型机由于增强稳定性不佳和有限的控制权限而需要太多的飞行员工作负荷。
运作方式
自主飞行
四旋翼飞机的配置对于自动飞行而言相对容易编程。这使得可以基于对相邻无人机的基本感知来进行具有复杂群聚行为的实验。
耐力
电池供电的四轴飞行器实现的最长飞行时间为2小时31分钟30秒。该记录是由德国的Ferdinand Kickinger于2016 年创造的。在设置记录时,Kickinger使用了低放电率、高容量的锂离子电池,并剥去了机身的不必要重量,以减少功率消耗并延长使用寿命。
由于氢和汽油的能量密度分别增加,诸如氢燃料电池和混合气体发电机之类的替代电源已被用来显着地延长耐久性。