近年來無人機(jī)被大量應(yīng)用于航拍、巡檢等領(lǐng)域的工作,在這些應(yīng)用領(lǐng)域里,多旋翼無人機(jī)占據(jù)主流地位,以至于很多人把無人機(jī)和多旋翼無人機(jī)劃上等號。然而在面對狹小的復(fù)雜環(huán)境時主流的四旋翼無人機(jī)也存在續(xù)航小、載重能力差這些不可逾越的問題,新構(gòu)型共軸雙旋翼無人機(jī),相比于四旋翼機(jī)型,能夠更好的在狹小的復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)
無人機(jī)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè),市面上的無人機(jī)種類包括固定翼、多旋翼、直升機(jī)等。圖1(左)所示為多旋翼無人機(jī),其具有體積小、控制性能好等特點(diǎn),合適用于航空攝影。它們可以輕松懸停和垂直起飛,但大多數(shù)多旋翼無人機(jī)器不具備執(zhí)行長程飛行任務(wù)的能力[1]。圖1(中)為固定翼無人機(jī),它們和常規(guī)的飛機(jī)類似具有更快的速度,并且依靠獨(dú)特的機(jī)翼設(shè)計能夠大大提高效率,長時間在空中飛行。但是他們沒有垂直起降與懸停的能力,在應(yīng)用范圍上捉襟見肘。圖1-1(右)為無人直升機(jī),能夠垂直懸停和發(fā)射。它們適合攜帶更大的有效載荷,但也往往比其他飛機(jī)更大[2]。
圖1 各類無人機(jī)
如圖2為新構(gòu)型的共軸雙旋翼無人機(jī)。相比于上述各類無人機(jī),在兼具其優(yōu)點(diǎn)的同時又彌補(bǔ)了其各自的不足,具有旋翼無人機(jī)優(yōu)勢的同時,在載荷與續(xù)航方面大大領(lǐng)先于旋翼類無人機(jī)。其工作方式如圖3所示,此為上旋翼,通過兩個舵機(jī)配合連桿實現(xiàn)電機(jī)的前后左右移動,實現(xiàn)直升機(jī)俯仰與偏航運(yùn)動。這樣設(shè)計與傳統(tǒng)的傾斜盤結(jié)構(gòu)相比避免復(fù)雜的傾斜盤結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高安全性能的同時降低成本[3]。此外共軸無人機(jī)的一對旋翼采用對稱布局,上下旋翼分別置于機(jī)體的兩端。與傳統(tǒng)的采用同側(cè)布局的方式相比,減少了下旋翼受到上旋翼的氣動干擾,能夠在保證機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊的同時提高旋翼的升力,進(jìn)一步降低能耗。
圖2 新構(gòu)型的共軸雙旋翼無人機(jī)
新構(gòu)型的共軸無人直升機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊可操作性強(qiáng)、低成本易維護(hù)、能夠適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境的特征。在這個無人機(jī)大量應(yīng)用于給個領(lǐng)域的時代是一個極具潛力的設(shè)計,具有廣闊的前景和創(chuàng)新價值。