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2019-11-06 11:09:02

在逆风中改善无人机性能

导读 它是一只鸟吗?这是飞机吗?近年来,多旋翼无人机的流行程度急剧增加,但在逆境中,它们的上升空间不可预测。日本东北大学的工程师们已经证明

它是一只鸟吗?这是飞机吗?近年来,多旋翼无人机的流行程度急剧增加,但在逆境中,它们的上升空间不可预测。日本东北大学的工程师们已经证明,将四旋翼无人机的转子叶片倾斜20度可以减少四分之一的俯仰距离。他们的工作发表在国际微型飞行器杂志上。

自世纪之交以来,多转子变得越来越小,它们有很多用途,包括检查,监视和运输。多转子设置允许在平静的条件下进行垂直起飞和悬停,但它们在风中不稳定。他们的转子翻转,车辆在逆风中向上倾斜。在这个实验中,Hikaru Otsuka及其同事开始评估是否以不同方式对转子叶片进行角度测量将改善对四旋翼飞行器在风中的控制。

俯仰可能由于三个因素而发生:车身的阻力,不对称引起的转子随风的流动分布,以及前后转子之间的转子推力差。该团队首先估计了前转子尾部对尾部的影响,然后将转子与车辆隔离,并测量了低速风洞中不同角度的影响。他们表明,将转子向外侧倾斜75度可保持通过每个转子叶片的气流隔离,但将角度增加到90或更高意味着前转子的尾流影响后部。

然后他们分析了这是如何转换成一个完整的四旋翼,所有四个转子一起工作。在风洞中,该团队测试了转子与四旋翼飞行器连接的各种角度以及对俯仰力矩产生的影响。他们测量了转子叶片向外和向内倾斜对五个不同角度的影响。他们发现转子向外侧倾斜20°会使车辆的倾斜度降低26%。

作者得出结论,转子向外侧的倾斜减小了四旋翼飞行器在风中的俯仰力矩。这项工作可能对业余爱好者和想要在室外使用多旋翼无人驾驶车辆的专业人员产生影响,如风力涡轮机,灾害现场的检查或救援活动的安全。