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焱兹资讯      时间:2018-09-21收藏
专题: 大疆无人机飞行原理 无人机飞行原理 美国飞行夹克品牌 红带子飞行夹克品牌 

资料图:无人机。

无人机的发展正处于风口,市场价格也不是很贵。我拥有一架,并用它来拍我的狗和其他一些东西。在下文,我要谈到的是带有四个旋翼的遥控型无人机,而不是科学家用来研究气候变化且价格昂贵的大型无人机。

相比大型无人机,小型无人机操作起来很是方便。熟练的操作者可以使其往任意方向飞行,从而更好地满足拍摄需要。那么,无人机的飞行原理是什么?

垂直运动

无人机利用旋翼实现前进和停止。力的相对性意味着旋翼推动空气时,空气也会反向推动旋翼。这是无人机能够上上下下的基本原理。进而,旋翼旋转地越快,升力就越大,反之亦然。

现在的无人机能够做三件事情:悬停、爬升和降低。当悬停时,无人机四个旋翼产生的推力等于向下的重力。这非常容易理解。那么如何实现爬升?增加四个旋翼的推力从而产生一个大于重力的向上的力。在该动作完成之后,无人机的推力可以相对减少,但为了使其继续向上飞行,那么仍必须保证向上的力要大于向下的力。使无人机降低的要求则相反:需要减少旋翼的推力速度,此时合力向下。

旋转

如何使一个正在朝北飞的无人机掉头向南飞?此时旋翼的运动原理又是什么?

如图所示,红色的旋翼呈逆时针旋转,绿色的旋翼呈顺时针旋转。当这两组旋翼向相反方向旋转时,无人机的总动力为零。角动力值与线性动力值很像,可以用角速度乘惯性矩计算得出。可以说,角动力取决于旋翼旋转的速度。

假设红色旋翼有一个值为正的角动量,而绿色旋翼有一个值为负的角动量,每个旋翼的值分为+2、+2、-2、-2,那么此时所有的力加起来为零。无人机即能实现悬停。

而要使无人机向右转,则需要降低旋翼1的角速度。但是,虽然来自旋翼1的推力缺失能使无人机改变运动方向,但与此同时向上的力不等于向下的重力,所以无人机会下降。那么,如何使无人机在改变方向时保持高度不变?

降低旋翼1和3旋转速度的同时,增加旋翼2和4的旋转速度。此时旋翼的角动力仍然不为零,所以无人机能够旋转。而总力仍然等于重力,则无人机能够保持在同一高度。由于向同一方向旋转的旋翼角为对角,所以无人机仍然可以保持平衡。

向前飞行和侧向飞行

无人机向前和向后的运动原理有什么区别?其实没有,因为无人机是对称的。这同样适用于侧向运动。一架四轮无人机就像一辆每一面都可作为正面的车,所以了如何向前也就解释了如何向后或向两侧移动的问题。

那么具体该如何操作?

增加旋翼3和4的旋转速率,降低旋翼1和2的速率。此时,总推力与重量相等,因此无人机能够保持高度不变。此外,由于一个位于后方的旋翼是逆时针旋转,而另一个为顺时针旋转,所以增加的旋转力仍然会为零,前方的旋翼情况相同。所以整体上无人机的方向不会改变。然而,无人机后部旋翼所增加的力会使其向前倾斜,因此应该稍微增加所有旋翼的推力从而产生一个净推力,其中的一个分力可以用来平衡重量和向前运动的力。

学会使用计算机系统

操作无人机的每个动作都是通过改变一个或多个旋翼的转速完成,为了用一个控制器控制全部旋翼要善用某种计算机控制系统。此外,无人机的加速器和陀螺仪可以对每个旋翼进行微调,从而进一步提高飞行的简易性和稳定性。所以如果让计算机系统完成所有的工作,那么操纵无人机则相当容易。

9月3日下午,浙江金华市洋埠镇的刘女士骑电瓶车下班回家途中遭遇一场飞来横祸,撞上悬停在距离地面1米左右的无人机,连人带车翻进路边的沟渠,后脑勺严重受伤,小拇指被切掉半个。她被立即送往医院作了开颅手术,至今仍昏迷不醒。

美国陆军研究实验所的研究人员称,这种小型无人机依靠的是倾转旋翼结构动力学设计。

记者从AOPA官方网站列出的正规培训机构名单,随机选择一家了解到,目前考取无人机飞行员驾照价格不菲,以目前最常见的多旋翼无人机为例,驾驶员培训费为8000元、9800元。价差取决于学员是否有一定基础。机长培训费则为9000元和12800元。

目前,反无人机技术主要包括硬杀伤和软杀伤两种技术手段。应对无人机最常用的梦之城国际网址娱乐,就是堪称硬杀伤“铁拳”的防空梦之城国际网址娱乐系统。美国陆军正在基于“扩展区域防御与生存能力”项目,推进反无人机系统研究。这套系统发射的微型动能杀伤拦截器是一种袖珍导弹,可通过雷达回波信号直接命中目标。此外,美国陆军“复仇者”系统还配备了“毒刺”导弹和高射机枪,可用于击落微小型无人机。

禁飞区域、限飞区域和涉及机场、主城区等的净空保护区都不允许无人机飞。净空保护区是由空管部门根据《民用机场管理条例》规定实行,一般为机场跑道两端各20公里,两侧各10公里的矩形区域。在净空保护区内,升放无人机、航模、孔明灯、风筝、气球灯升空物体,一旦升空,全都属于“黑飞”,如果造成严重后果需要承担刑事责任。

本文关键字: 无人机    飞行    

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