【簡介:】區(qū)別在于多旋翼和固定翼。多旋翼多用于航拍,固定翼多用于航測,用途不一樣的。
多旋翼和固定翼的飛行原理不同,所以各有各的特點。隨著電子技術的發(fā)展,讓多旋翼的控制變得簡
區(qū)別在于多旋翼和固定翼。多旋翼多用于航拍,固定翼多用于航測,用途不一樣的。
多旋翼和固定翼的飛行原理不同,所以各有各的特點。隨著電子技術的發(fā)展,讓多旋翼的控制變得簡單,因為它可以懸停,所以在很多場合比如航拍,監(jiān)控可用。下面分別說說這兩種無人機。
多旋翼是依靠多個旋翼產(chǎn)生的升力來平衡飛行器的重力,讓飛行器可以飛起來,通過改變每個旋翼的轉(zhuǎn)速來控制飛行器的平穩(wěn)和姿態(tài)。所以多旋翼飛行器可以懸停,在一定速度范圍內(nèi)以任意的速度飛行,基本上就是一個空中飛行的平臺,可以在平臺上加裝自己的傳感器啊,相機啊,甚至機械手之類的儀器。操作簡單,經(jīng)過簡單的培訓人人都可以操作。
固定翼飛行器,飛機。飛機靠螺旋槳或者渦輪發(fā)動機產(chǎn)生的推力作為飛機向前飛行的動力,主要的升力來自機翼與空氣的相對運動。所以,固定翼飛機必須要有一定的無空氣的相對速度才會有升力來飛行。因為這個原理,固定翼飛行器具有飛行速度快,比較經(jīng)濟,運載能力大的特點。固定翼的無人機也是非常有用的,在有大航程,高度的需求時,一般選擇固定翼無人機,比如電力巡線,公路的監(jiān)控等等。固定翼無人機一般都是航模玩家使用比較多,而且目前還不算普及。操作相對較難,不如多旋翼好上手。
求撲翼飛行原理的資料
當鳥類在空中展翅滑翔時,其飛行原理與已有的固定翼飛機的相同。除此之外,撲翼飛行方式的空氣動力學特性要比常規(guī)的固定翼飛機的和直升機的復雜的多。通過高速攝像機的幫助,人們觀察到鳥類和昆蟲的翅膀在往復扇動和拍打過程中,除了單純的扇動之外,還伴隨有相應的扭曲變形和旋轉(zhuǎn)等運動類型。人類尚未采用的這些運動類型對鳥類和昆蟲產(chǎn)生升力和作機動飛行是舉足輕重的。
為了揭示撲翼飛行奧妙,人們提出了非定常氣流理論,希望能夠解釋翅膀扇動及轉(zhuǎn)動產(chǎn)生升力的原因。理論和實驗結果表明,目前非定常氣流理論尚不能夠?qū)湟盹w行機理做出全面的解釋。
昆蟲和鳥類靠拍動翅膀來飛行。翅膀近似在一個平面內(nèi)拍動,該平面稱為拍動平面。這與直升機槳葉的旋轉(zhuǎn)平面是相似的。直升機的槳葉是繞固定方向旋轉(zhuǎn),而昆蟲是作往復式旋轉(zhuǎn)。動物翅膀的拍動范圍是用拍動角來衡量的,大多數(shù)動物的翅膀拍動角約為120度。
當懸停飛行時,拍動平面幾乎是水平的。當翅膀向前拍動時,翼弦與拍動平面有一定的夾角(即攻角),從而產(chǎn)生升力;當翅膀向后拍動時,翅膀翻轉(zhuǎn)過來,原來向前拍動時的下翼面變成了向后拍動時的上翼面,同樣具有一定的攻角并產(chǎn)生升力。一個拍動周期中的平均氣動力是垂直向上的。當前飛或后飛時,昆蟲的拍動平面是向前或向后傾斜的,這與直升機的情況相似。
懸停飛行時的拍動平面是水平的,平均氣動力是垂直向上的。前飛時的拍動平面是向前傾斜的。由于拍動平面向前傾斜,懸停時的向前拍動變成了前飛時的向前下方拍動,懸停時的向后拍動變成了前飛時的向后上方拍動。習慣上,各種飛行姿態(tài)的向前的拍動統(tǒng)一稱為下拍,反之向后的拍動稱為上拍(或上揮);拍動平面內(nèi)的運動稱為“平動”(事實上是沿周向的往復運動),前后拍之間的翻轉(zhuǎn)稱為“轉(zhuǎn)動”。
拍動中的“平動”可以分為三個部分:起始階段的加速運動、中間階段的等速運動和結束階段的減速運動。拍動中的“轉(zhuǎn)動”可以分為二個部分:下拍結束階段與上揮起始階段翅膀的向前轉(zhuǎn)動,上揮結束階段與下拍起始階段翅膀的向后轉(zhuǎn)動。拍動中的“轉(zhuǎn)動”模式可以有三種:對稱模式、超前模式和滯后模式。若轉(zhuǎn)動的一半在上一個拍動的結束階段完成,而另一半在下一個拍動的起始階段完成,則稱為“對稱模式”;若將轉(zhuǎn)動提前,轉(zhuǎn)動的大部分在上一個拍動的結束階段完成,而剩余的小部分在下一個拍動的起始階段完成,則稱為“超前模式”;若將轉(zhuǎn)動推后,轉(zhuǎn)動的小部分在上一個拍動的結束階段完成,而其中的大部分在下一個拍動的起始階段完成,則稱為“滯后模式”。
昆蟲和鳥類撲翼飛行的高升力機理研究與分析是基于某些昆蟲和鳥類翅膀拍動的實驗和理論計算得到的。不同的昆蟲和鳥類,它們翼的形狀、運動的雷諾數(shù)和拍動的頻率可能不盡相同。只要撲翼運動的方式大致相同,則可以認為利用上述的機制和分析結果來解釋其升力機理。
在上述的分析過程中,均假設動物翅膀是一副剛性板,不考慮翅膀變形。這對某些小昆蟲的情況是較為合理的,但對其它一些昆蟲和鳥類的情況則有偏差。因為后者的翅膀在拍動過程中的變形是顯著的,其影響程度有待進一步研究。某些昆蟲有兩對翅膀,對其升力的機理和對兩對翅膀相互作用的研究,需要更多顯示實驗和更為細致的觀測,才能給出更準確的運動規(guī)律和特性。
昆蟲和鳥類撲翼飛行機理的研究,對于生物學、仿生工程學的研究和微型飛行器的研制有著重要的啟示作用和引導作用。