旋翼无人机和固定翼无人机(固定翼及混合翼无人机的区别)
1. 概念
在了解多旋翼无人机和固定混合翼无人机的区别前,我们了解一下它们分别是什么?
谈到无人机,相信大家对于无人机已经有了比较多的了解了,那么对于无人机的分类了解多少呢?
无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),指不载有操作人员可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器。
包括无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机、无人飞艇、无人伞翼机、固定混合翼无人机。
无人直升机
固定翼机
多旋翼飞行器
无人飞艇
无人伞翼机
固定混合翼无人机
如果广义的看,也包括临近空间飞行器(20-100公里空域),如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。
今天我们就着重来谈一谈多旋翼无人机、固定翼无人机和固定混合翼无人机。
多旋翼无人机
多旋翼飞机现在一般指多旋翼无人机,主要靠各个机臂上的螺旋桨旋转翼产生升力,动力结构相对简单,飞行方式更加多样化。
现在多旋翼无人机主要通过机臂和动力单元来划分和区别,主要有四、六、八轴,三轴六桨,四轴八桨等。
固定翼无人机
固定翼飞机,主要靠延伸的机翼提供升力。机翼相对固定(后掠翼飞机是例外)。
通俗来讲就是有展开的翅膀的就是固定翼飞机。一般的航空客机、战斗机都属于这一类。
但是这是有人在飞机上的,不需要人员在飞机上操作的固定翼飞机就称为:固定翼无人机。
固定混合翼无人机
固定混合翼无人机融合了旋翼和混合翼的结构,起飞时,使用多旋翼系统为垂直起降,升空后,推进固定翼来转换到水平飞行状态。
2.组成
多旋翼无人机的组成
多旋翼无人机组成包括:机身、起落架、螺旋桨、电机
机身:机身是承载多旋翼所有设备的平台。多旋翼的安全性、可用性以及续航性能都和机身的布局密切相关。
起落架:无人机唯一和地面接触的部位,作为整个机身在起飞和降落时候的缓冲。保护记载设备,要求强度高,结构牢固和机身保持相当可靠的连接。
螺旋桨:螺旋桨是直接产生多旋翼运动所需的力和力矩的部件。合适的螺旋桨对提高多旋翼性能和效率有着直接的影响。
电机:多旋翼的电机主要以无刷直流电机为主,将电能转换成机械能。
固定翼飞机的组成
飞机主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动装置五部分组成
参考图
1. 机翼:是飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。
2. 尾翼:包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降, 垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。
3. 机身:将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。
4. 起落架:供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架 ,后面两面三个起落架叫前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后三点式。
5. 发动装置:它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动力装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、动机。
固定混合翼飞机的组成
飞机主要由机翼、尾翼、机身、起落架、旋翼六部分组成。参考以上结构,是两者的结合体。
3.区别
续航时间
从相同负载(Canon 5d markⅢ Canon EF17-40MM f/4L usm)的续航表现来看绝大多数情况下固定翼无人机的续航时间是大于多旋翼无人机的。例如翼展2000mm以上的固定翼无人机续航可以在90分钟以上, 2000mm轴距的多旋翼无人机续航也就在30分钟左右,而翼展2700mm的固定混合翼无人机续航在120分钟以上。
起飞场地
多旋翼无人机则可以垂直起降,只需要一块儿几平方米左右的空地就好。
固定翼无人机需要开阔场地或需要一段封闭的公路供飞机滑行起降。
固定混合翼无人机也能垂直起降,场地和多旋翼一致。
飞行环境
从飞行环境方面三者都大同小异,都需要充分注意周边环境:勿在强风、雨天或夜晚飞行,勿在通风不畅或建筑物内飞行,勿在人多的地方飞行,勿在学校、住宅或医院近旁飞行,勿在公路铁道或电线近旁飞行,勿在有可能因其他航模飞机引起的无线电波频率干扰的地方飞行。
应用范围
一般来说,固定翼无人机由于续航长负重大的优点一般用于电力巡线、高速公路单兵侦查、地震勘察、边境巡视、禁毒、管道巡检、洪涝灾害调查、深林火情检测、野生动物检测等;多旋翼无人机具有飞行灵活和空中悬停体积小等优点一般应用在电力巡线、战术侦察、地震勘察、边境巡视、影视航拍、管道巡检、武警消防、野生动物检测等;固定混合翼无人机由于结合了两者的特点,一般用于精准农业、公共安全、测绘与土地测量、矿业勘察、能源巡检、环境保护等。
4.优缺点对比
多旋翼无人机
优点:
(1)体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性好,适合多平台,多空间使用;
(2)可以垂直起降,不需要弹射器、发射架进行发射,可悬停、侧飞、倒飞;
(3)飞行高度低,具有很强的机动性,执行特种任务能力强;
(4)结构简单控制灵活,成本低,螺旋桨小,安全性好,拆卸方便,且易于维护。
缺点:
(1)飞行速度慢。对于要求高空高速度的镜头无法实现。
(2)飞行距离较短。
(3)环绕建筑拍摄难度高。为了拍摄环绕建筑物的镜头,有可能会出现被建筑物挡住信号导致飞机坠毁的情况发生。
(4)在一些大场面的城市拍摄过程中需要航拍飞行器飞越大面积的建筑群,这对于遥控飞机拍摄来说也是很难实现的,首先就是飞行半径的问题,其次还有可能被建筑物挡住信号,这些都是在拍摄过程中要考虑到的问题。
固定翼无人机
优点:
(1)飞行距离长,巡航面积大,飞行速度快,飞行高度高;
(2)可设置航线自动飞行;
(3)可设置回收点坐标自动降落。
缺点:
(1)不能悬停获取连续某处影像;
(2)只能按照固定航线飞行不够灵活;
(3)操作难度较大,这也导致了高风险;上手难,一般需要专业培训;成本较高。
固定翼混合无人机
优点:
(1)飞行距离长,巡航面积大,飞行速度快,飞行高度高;
(2)可设置航线自动飞行;
(3)可设置回收点坐标自动降落。
(4)能悬停获取连续某处影像;
缺点:
(1)操作难度更大;上手困难;成本更高。
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