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无人机系列:多旋翼和直机的机械结构安全性对比

 民用无人机

在无人机领域,最常见飞行器通常被分为固定翼、直升机和多旋翼(在多旋翼之中四轴又属于主流)还是有很大区别的。

其实早在几年前,直升机和固定翼才是无人机领域的霸主,根本没有多旋翼什么事。然而,随着前几年DJI小精灵Phantom四旋翼一体机的推出打破了这个局面。因Phantom极大地降低了航拍的难度和成本,在市场上反响热烈,成为迄今为止最热销的产品。之后短短两年间,围绕着多旋翼飞行器相关创意、技术就层出不穷,一时间,好像所有的无人机都变成了一个样子。

多旋翼之所以能够比直升机成功,除了操控简单成本较低之外,还有一个主要的原因,就是其机械可靠性较高,这也是多旋翼和直升机最主要的区别之一。

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与多旋翼无人机相比,直升机需要有上很多活动的机械连接部件,飞行过程中会产生磨损,导致可靠性下降,这些不稳定因素的排查成本较高不说,还有可能对人体产生伤害。而多旋翼上没有活动部件,它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性,因此可靠性较高。我们来看一下直升机和多旋翼无人机机械结构的对比便知。

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概括来说多旋翼姿态控制靠改变转速,直升机靠的是机械结构改变螺距,所以靠改变螺距的直升机动作就要比改变电机转速的多旋翼灵活很多,所以直升机就比多轴抗风的多。但这又带来了问题直升机高速转动的主旋翼需要精密复杂的加工和装配技术还需要材料机械寿命长的材料了,不然长时间处在受力不均条件下的金属材料很快就挂,而且结构比较脆弱两根高速转动的主旋翼动平衡要求很高,基本上主旋翼扫到了东西之后主轴也会弯曲,上面的桨夹,横轴都会跟着受损,所以直升机出了事故就是大修。

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而多旋翼电机只要轴承歪的不是很厉害,造成的震动不是很大,就可以靠飞控的修正正常飞行,但是长久使用出于安全考虑还是需要保持电机轴承正常状态下飞行。虽然直升机也可以靠飞控修正但是机械结构的脆弱性是不可避免的,多旋翼螺旋桨砍断了拆一两个螺丝和外壳换一根螺旋桨就是,直升机就要换好几件儿,而且还好拆一堆零件,很麻烦。

直升机改变的是螺距这就使得直升机螺旋桨的效率始终处在最佳状态,而多轴螺旋桨只在某一升力范围内效率最高。但这就扯到了个安全问题直升机动力是靠一个主旋翼提供升力,所以直升机主旋翼螺旋桨线速度非常高,转起来简直开山劈石,是模型界的第一大杀手。因为多旋翼动力是分散的可以用几个小的螺旋桨代替一个大的,这样就在安全性能方面提高很多。

最后小编只想告诉大家:现在低空领域还有没法律法规来强制约束你,不管你是哪种飞行器,遥控器在你手中,你应该对自己负责,对飞行器下面的人负责。

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