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无人机非得用传统的螺旋桨?滚筒式的桨翼没准会更好

2020-10-16 22:18:39 admin 2

无人机非得用传统的螺旋桨?滚筒式的桨翼没准会更好

就现在来说,对于飞翔器的形状我们有现已有了一个固化的观念,无非是运用单轴或多轴的桨翼来发生动力,比如直升机、多旋翼无人机等等。而对于“滚轮推动式”飞翔器,说出来或许就比较陌生了。


滚翼式无人机

“滚轮推动式”飞翔器(cyclocopter)运用的桨翼有点特别,学术上叫做“摆线桨”,是把桨翼做成一个“滚筒式”的组合旋转来发生推力和升力,许多人乍一看或许觉得这玩意特别新奇,但是这个概念在大约一个世纪曾经就被提出了,直到后来直升机、多轴飞翔器的呈现,才逐渐的被人们所淡忘。


现在只要很少一部分的科研团队在做滚翼飞翔器的研讨,美国德克萨斯A&M飞翔实验室的Moble Benedict教授以及他的团队就是其中之一,最近,他们成功研讨出了一个小型的滚翼飞翔器,整身分量只要29克。这或许是取代直升机、多轴飞翔器的又一个前进。话不多说,先看东西。


无人机非得用传统的螺旋桨?滚筒式的桨翼没准会更好


上图就是整个飞翔器飞翔时的状况,如果还是不太理解这个滚翼是如何让无人机飞起来的,看下图你大约就能理解了。


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八个桨翼集中在一个滚筒式的结构上,滚筒自传的时分每个桨翼都会相应的发生变化,滚筒高速翻滚让流经上下翼面的空气发生流速差,然后在底部发生强大的推理,使得无人机起飞。同时,滚筒在运行时推向后方的气流可以发生向前的推力。


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Moble Benedict从事滚翼飞翔器研讨多年,他表明,在理论上来讲,滚翼方法动能功率更高,功耗更小,同时会更安静,更节省空间,更稳定,在速度上跟直升机也相差无几。


无人机非得用传统的螺旋桨?滚筒式的桨翼没准会更好


Moble Benedict介绍说,现在他们现已证明了,因为滚翼飞翔器的结构的特别性,其空气动力的转换功率要远高于传统的直升机,而且机动性更强,其操控方向和速度的才能要优于传统直升机许多。


说到这,我们必定有一个疑问,已然这个东西好处这么多,无人机、飞翔器开展了这么久,为什么没有大规模采用这种方法呢?


Moble Benedict的答复是,人们曾经企图探索滚翼式飞翔器百十来年了,不过在20世纪初,直升机的巨大成功和广泛应用,让人们是去了对滚翼式无人机研讨的爱好。别的,滚翼式无人机在早前有一个丧命的问题,就是其桨翼结构比较杂乱,在运行时缺乏合适的飞控稳定,现在科技现已老练,这方面不再是问题。他们自己研发了相应的陀螺仪、加速器和处理器等等,而且对其内涵软件进行了长时间的调试,现在稳定性现已与市面上的无人机相差无几了。


而且,曾经滚翼飞翔器在运行时,桨片所承受的空气动力比较大,早前没有适宜的资料可以合适这个承重,不过随着科技开展,各种符合资料的呈现,这一问题也就处理了。他们在实验中运用了创新型的碳纤维复合资料来制造桨片,每片只要0.12克。


未来的研讨方向

Moble Benedict教授表明,在未来,会围绕着滚翼飞翔器进行更精进的研讨,然后让这种无人机更完善,更实用。


首要他们将会对资料进行研讨,规划更轻、更结实的桨片,增加其在高速旋转下的荷载才能。


其次,需要对滚翼式飞翔器的结构进行精简,让其愈加简单,至少不能像现在这么杂乱。


还有,对桨片形状的规划关乎无人机在悬停、高速飞翔下的状况和功率,这方面还有待提高。


Benedict教授说,他们现已证明了这种滚翼飞翔未来的潜力,他们接下来的目标之一是在大型飞翔器上进行滚翼式的实验,未来也会延伸至有人驾驶飞机。现在他们现已得到了美国军方的资金上的支持。


其实,以摆线浆为升力的飞翔器近两年也有呈现,在2014年第五届无人机大会展览上,一架名为风火轮的滚翼机就非常抢眼,该机也采用了两个摆线浆为升力源,同时用作副翼操控,采用一个螺旋桨进行俯仰操控和偏航操控。不过,这架飞机在其时仅仅一架概念机,这两年现已没有了音讯。


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中国风火轮


在飞翔器(特别是消费级无人机)形状现已被固化的当下,许多从业者所进行的无人机研讨许多都是“新瓶装旧酒”,并没有在形状上进行太多的思考,包含许多概念式的飞翔轿车也运用了一般多旋翼无人机式的规划,这让人难免乏味。而Benedict教授表明,待滚翼飞翔器技术老练的时分,用在飞翔轿车等方向会比传统的飞翔器愈加的适宜,未来远景会非常广阔。






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