一、飞行器
飞行器是由人类制造、能飞离地面(miàn)、在大气层(céng)内或大(dà)气层外空间飞行的机械(xiè)飞行器。在大气层内飞行的称(chēng)为航空器,在太空飞行的称为航天器。
无人机系统飞行器(qì)平台“简单(dān)”的五个方面(miàn):
(1)无需生(shēng)命支撑(chēng)系统,平(píng)台规模尺度小,更加(jiā)简(jiǎn)化。
(2)无(wú)需考虑(lǜ)过载、耐久等人为因素(sù),平台更加专用(yòng)化(huà)。
(3)为降低采购价格(gé),相对于有人挤在一定程(chéng)度(dù)上放宽了可靠性指标(biāo)。
(4)对(duì)场地、地面保障等(děng)依赖减小。
(5)训练可(kě)大量依赖于模拟(nǐ)器,节省飞行器实际使用寿(shòu)命。
二(èr)、航空(kōng)器平台
1.固(gù)定翼
固定翼航空(kōng)器(qì)平(píng)台即日常生活(huó)中提到的“飞机”,是(shì)指由(yóu)动力装置产生前(qián)进的推理或拉(lā)力(lì),由机体(tǐ)上固定的(de)机翼(yì)产生升力,在大气层内飞行(háng)的重于空气的航空器。
无(wú)人机固定翼平(píng)台
固定翼结构(gòu)包含机(jī)身、机翼、尾翼(yì)、起落架和(hé)发(fā)动机等。
机身(shēn):机身的主(zhǔ)要功用是装(zhuāng)在设备、燃料和武器等,同事它(tā)是其他结构部件的(de)安(ān)装基础(chǔ),用(yòng)以将(jiāng)尾翼、机翼、起落架等连接成一个整体。
固(gù)定翼(yì)飞行器机身结构
机翼:机翼是固定翼飞行器产生升力的部件,机翼后缘有可操(cāo)作地点活动面(miàn),一半靠外侧的叫(jiào)作(zuò)副翼,用于控制飞机的滚转运动,靠内侧的则是襟翼,用于增加起飞着陆阶段的升力。
固定(dìng)翼飞行器机翼结构
尾翼:尾翼(yì)是(shì)用来(lái)配(pèi)平、稳定和(hé)操纵(zòng)固定翼飞行器飞行的部(bù)件,通常包括垂直(zhí)尾翼(垂尾)和水(shuǐ)平尾翼(平(píng)尾)两部分。垂直尾翼由固定的垂直(zhí)安(ān)定面和安装在其后部的方向舵组(zǔ)成;水平尾(wěi)翼由固定的水平安定面和安装在其(qí)后部(bù)的升降舵组成,一些型号的飞机升降舵由全动式(shì)水平尾翼代替(tì)。方向舵用于(yú)控制飞机的(de)横向运动,升降舵用于控(kòng)制飞机的纵(zòng)向运动。
起落架(jià):起落(luò)架是(shì)用来(lái)支撑飞行器(qì)停放、滑行、起飞和着陆(lù)滑(huá)跑的部件,一般由支柱、缓冲器、刹车装置、机轮(lún)和(hé)收放机构组成(chéng)。陆(lù)上飞(fēi)机的起落(luò)装置一(yī)般有减震(zhèn)支柱和机轮组成(chéng),此外还(hái)有专供水上飞机起降(jiàng)的带(dài)有浮筒装置的起落架和学第七讲用的滑撬(qiào)式起落(luò)架。
2.旋翼(yì)平(píng)台(tái)
旋翼平(píng)台即旋翼航(háng)空(kōng)器平台,旋翼航空器是一种重于空(kōng)气的航空器,其在空中(zhōng)飞行的升力由(yóu)一个或多个(gè)旋翼与空气(qì)进行(háng)相对运(yùn)动的反作用获得(dé),与固定翼航(háng)空器为相对的关(guān)系。现代(dài)旋翼航空器通常包括直升机、旋翼机(jī)和变模(mó)态旋翼机三种类型。
旋翼(yì)航空(kōng)器因为其名称与(yǔ)旋翼机混淆,实际(jì)上旋翼机的(de)全称为自传(chuán)旋(xuán)翼机,是旋翼航空器的(de)一种。
2.直升机
直升机是一种由一个或多个水(shuǐ)平旋转的旋翼提供升力和推(tuī)进力而进行飞行的(de)航空器。直(zhí)升机(jī)具有(yǒu)大多数固定翼航空器所不具备的垂直升降、悬停、小速度向前或向后飞行的(de)特点。弱(ruò)点在于速度低、耗(hào)油量较高、航程较短。
直升(shēng)机的升力产生(shēng)原(yuán)理与机翼相似。旋(xuán)翼不像固定翼航空器那样依靠整(zhěng)个机体(tǐ)向前飞行来使机翼与空气产生相对运动,而是(shì)依靠自身的旋转产生与空气(qì)的相对(duì)运动。但是,在(zài)旋翼提供(gòng)升力的同时,直升机身也会因反扭矩(与驱动旋翼旋转等量但方向相(xiàng)反(fǎn)的扭矩,即反作用扭矩)的作(zuò)用而具有向反方(fāng)向旋(xuán)转的趋势(shì)。为了(le)克(kè)服“旋翼”旋转产(chǎn)生的反作用扭矩,常(cháng)见的做法(fǎ)是用(yòng)另一(yī)个小(xiǎo)型旋翼,即(jí)尾桨,在机身尾(wěi)部产生抵消反向(xiàng)运动的(de)力矩。
3.多轴飞行器(qì)
多轴飞(fēi)行器(qì)是(shì)一种具(jù)有三个及以(yǐ)上旋翼轴的特殊的直升机。其通过每个轴(zhóu)上的电动机转动,带动旋翼,从而产(chǎn)生升推力。旋翼的总距固定(dìng),而不像一般直升机那样可变。通过改变不同悬疑之间的相(xiàng)对(duì)转速,可以改变单轴推进力的大(dà)笑,从而控制(zhì)飞行器的运行轨迹。
3.旋(xuán)翼机
自传旋翼机简称旋翼机或自旋翼机,是(shì)旋翼航空器的一种。它的旋翼没有动力装置驱动,仅(jǐn)依靠前进时的相对气(qì)流吹动悬疑自转以产生升力。旋翼机大多有(yǒu)独立的推进或拉进螺旋(xuán)桨提供前飞动力,用尾翼控制方向(xiàng)。旋翼(yì)机必须像固(gù)定翼航空器(qì)那(nà)样滑跑加速才(cái)能起飞,少(shǎo)数(shù)安(ān)装有跳(tiào)飞装置的旋翼(yì)机能(néng)够原地跳跃起飞,但旋(xuán)翼(yì)机不能像直(zhí)升机那样进行稳定的(de)垂直起降和悬停。
自转旋翼机无人机(jī)平台
一(yī)架(jià)具(jù)备(bèi)基(jī)本功能的自转旋(xuán)翼机通常包括机身、动(dòng)力系统、旋翼系统(tǒng)、尾翼和起落(luò)架五个部分。
机身:提供其他部件(jiàn)的安装结构。
动力系统:提供旋翼机向前飞行的推力,在飞行时和旋翼系统无关(guān)。
旋翼系(xì)统:提供旋翼机飞行所(suǒ)必(bì)须的升力(lì)的(de)控制能力。常见的是带(dài)桨榖倾斜控制的蹊跷板式旋翼,也可以(yǐ)采用全铰式旋翼。
尾翼:提(tí)供稳定性和俯仰(yǎng)、偏航控(kòng)制,和固定(dìng)翼飞机的尾翼(yì)功能(néng)类似。
起落架:提供在地面上的(de)移动能力,类似于固定翼飞机的起落架。最常见的为前(qián)三点(diǎn)式(shì)起落架。
4.其他平台(tái)
除了上(shàng)诉几种主流航空器类型外(wài),扑翼(yì)机和变(biàn)模(mó)态旋(xuán)翼机也是(shì)现代航空器的重(chóng)点研究方向。
扑翼机是(shì)通过像鸟类和昆虫那样上下扑动自身(shēn)翅膀(bǎng)而(ér)升空(kōng)飞行的航空器(qì),又(yòu)称振翼机。作为一种仿生学的机械,扑翼(yì)机与它模仿的对象一样,以机翼同时产生升(shēng)力和推进力。但也(yě)由于升力和(hé)推进力由(yóu)同一部件产生,设计的工程(chéng)力学和空气动力学问题非(fēi)常(cháng)复杂,其规律尚(shàng)未被人类(lèi)完全掌握。
倾转旋翼机是一种典型的变模态(tài)旋翼机平(píng)台,也叫可(kě)倾斜旋翼(yì)机(jī),是一种同时具有旋(xuán)翼和(hé)固(gù)定翼功能,并在机翼两侧各安装有一(yī)套可在(zài)水平和垂直位置之间转动的可(kě)倾(qīng)转旋翼(yì)系统的航(háng)空器。优势在于兼具直升机和固(gù)定翼飞机飞机的优点,应用前景(jǐng)十分看好。

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