无人机飞行原理-第13章

第13章.复合翼无人机稳操性1一、复合翼无人机的受力复合翼无人机的旋翼部分包括旋翼，电机与其挂架，这部分会产生拉力、阻力，以及控制力矩与陀螺力矩；固定翼部分包括机身、机翼、安定面与操纵面等，这些部分会产生升力，阻力与气动力矩；除此之外，无人机还受重力与发动机推力的作用。1、复合翼无人机在旋翼模式下受四个旋翼的升力作用，以及旋翼本身旋转产生的动量矩；当机身姿态出现波动时，还将受到旋翼陀螺力矩的作用。22、复合翼无人机在固定翼模式下无人机的受力方式将接近于普通固定翼无人机3二、复合翼无人机的平衡复合翼无人机的平衡包括旋翼模式下的平衡与固定翼模式下的平衡。1、旋翼模式下无人机的平衡主要依靠旋翼的拉力完成。旋翼的拉力合用以抵消重力，拉力相对重心的合力矩要为零，旋翼本身自旋产生的动量矩将由“正桨+反桨”的方式加以平衡掉。2、固定翼模式下无人机的平衡主要依靠机翼，平尾，发动机与各个操纵面协作完成。4旋翼模式下“正桨+反桨”三、复合翼无人机的稳定性无人机的稳定性是指无人机在受到扰动后所表现的固有运动状态，也可以理解为无人机反抗外界扰动的能力。无人机的稳定性可以分为静稳定性和动稳定性：1)静稳定性是指无人机在受到扰动后是否具有恢复到原来状态的力和力矩；2)动稳定性是指无人机在受到扰动后，无人机在恢复力和力矩下的运动特性。5不同阶段稳定性：1、在垂直爬升和垂直下降飞行阶段复合翼无人机处于旋翼模式飞行状态，旋翼模式飞行的稳定性与多旋翼无人机的稳定性相似。但固定翼系统机身、机翼和尾翼的存在，增加了俯仰、偏航和滚转方向的迎风面积，这会对旋翼系统的稳定性造成显著的影响。62、在巡航飞行阶段复合翼无人机处于固定翼模式飞行状态，固定翼模式飞行的稳定性与固定翼无人机的稳定性相似，而且多旋翼系统对固定翼模式稳定性的影响可以忽略。3、在垂转平或者平转垂的飞行阶段这两个阶段是复合翼无人机事故率最高的两个阶段。降落减速阶段与起飞加速阶段相比，稳定性较好一些。7四、复合翼无人机的操纵性无人机的操纵性是指无人机在接受到操纵指令，并作出操纵动作后，无人机的响应特性。旋翼模式的操纵性旋翼模式的操纵包括俯仰操纵、偏航操纵和滚转操纵，几个方向的操纵主要是通过调节螺旋桨的转速来实现的。旋翼模式的操纵性可以通过飞控调参进行优化，在进行飞控调参时，既要保证飞机具有良好的操纵性，也要保证飞机具有良好的稳定性。8固定翼模式的操纵性复合翼翼无人机具有固定翼无人机的操纵性，复合翼无人机巡航阶段，旋翼可以通过直接力控制，可以改善固定翼低速状态的操纵性，例如失速尾旋的改出，但是这需要飞控程序的支持。9五、其他类型无人机简单介绍倾转旋翼无人机倾转旋翼无人机是使用倾转机构，使旋翼可以相对无人机旋转运动。是用倾转机构联结固定翼与旋翼的。倾转旋翼式无人机，其旋翼相对于机体进行倾转。与复合翼无人机不同的是倾转旋翼无人机理论上可以减少不少死重。10尾座式无人机尾座式无人机起飞方式与导弹或者火箭类似，以机头朝上或者倾斜的角度射出，之后在飞行过程中调整姿态进入平飞。尾座式无人机的螺旋桨相对于无人机机体没有转动，而是