长春中科智航|无人机动力系统的作用及如何进行评价?

动力是一切机械系统最核心的部件之一 。 如何评价无人机的动力系统?主要看两点 , 一在完成任务方面的限制 , 二是对无人机的本身限制 , 意思是说 , 它不单决定了无人机能够飞多长 , 它有时还决定这架无人机的飞行情况 。
以电动无人机为例 , 虽然控制大型无人机使用电动力的成本很高 , 但是我们如果应用在它该应用的场合 , 比如消费级别无人机 , 用去航拍等 , 它的单次飞行成本就比较低 , 实现起来比较容易 。
【长春中科智航|无人机动力系统的作用及如何进行评价?】在一段时间之内 , 它的性能稳定性比较好 , 生产链比较完整 , 适用范围也比较有优势 , 小型的无人机 , 无论是多旋翼、涵道机、固定翼、直升机等各种机型都可以使用电驱动 , 不需要对飞机做太多的更改设计 。
但它的缺点是续航时间比较短 , 受天气的影响也蛮剧烈 。 同时 , 你很难考察电池会对无人机动力造成什么样的影响 。 比如一块电池用了几个月时间 , 它的续航时间逐步由20多分钟降到10多分钟 。 我们虽然知道续航时间 , 但是很难掌控它每次放电的情况 。 而在无人机执行一些专门任务的时候 , 如果电池的放电情况跟之前不一样 , 很可能会使得无人机的姿态快速发生变化 , 在狭小的空间就可能造成无人机的坠毁或报废 。
油动的动力系统 , 用在机械设备已经很多年 , 它的机械成熟度很高 , 配套的东西也非常多 。 但是它适用的机型比较有限 , 比如说在大型的固定翼、大型中型直升机 , 或一些涵道机 , 但如果要对目前应用较多的多旋翼飞机移植油动系统 , 就会比较麻烦 。 由于油动动力系统结构比较复杂 , 单机的实现成本比较高 , 控制难度也比较高 。 油动系统有火花塞、油门驱动 , 开发时要对油、发动机都要建模 , 无人机在飞行中有可能产生晃动 , 还会产生火花 , 干扰频率可能会与无人机的飞行产生共振 。
油动系统相对电力系统 , 在布置上难度也高很多 。 它不像电池 , 可以在飞机上想怎么放就怎么放 , 而且电池的重量不会发生变化 。 油箱往往无法放在无人机的重心上面 , 或者很难放置的离重心比较近 。 有时候要把它放得离重心比较远 , 同时它比较重 , 作为设计人员无法忽视其存在 。
在空中 , 油箱随着油的消耗 , 重量也在不断变化 。 现在的控制都是线性方式控制 , 都有一个飞行的envelope(包线) , 因此会导致在飞行控制中 , 当油变化比较快或者变化量较大的时候 , 重心有可能发生调整 , 这时候重心和开始线性化控制的时候对比 , 平衡位置就发生了变化 , 有可能给自动飞行带来很严重的影响 。
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