无人机结构与系统课件 第2次课-0.1无人机概述

无人机结构与原理

——绪论绪论无人机概述第一节无人机系统组成及性能指标第二节无人机和航空模型无人机的分类无人机的特点及对比分析无人机的发展无人机系统组成无人机的性能指标1.无人机（UnmannedAerialVehicle，缩写为UAV）即无人驾驶航空器采用无线电遥控设备或由自身程序控制装置操控的航空器。0.1.1无人机和航空模型1.无人机具有体积小、造价低、使用方便、无人员伤亡、对环境要求低、生存能力强、用途广泛等优点。因此，无人机在现代及未来战争中起到极其重要的作用，同时，在民用领域也有广阔的前景。0.1.1无人机和航空模型2.航空模型

航空模型俗称航模，是一种以某种航空器的实际尺寸按一定比例制作，并能在空中飞行的模型。国际航空联合会（FAI）明确规定，航空模型是一种重于空气、有尺寸限制、带有或不带有发动机、可遥控、不能载人的航空器。0.1.1无人机和航空模型0.1.1无人机和航空模型

无人机与航空模型的本质区别无人机有飞行控制系统（类似大脑），可人工遥控控制亦可自主控制；而航空模型没有飞行控制系统，只能进行人工遥控控制。0.1.2无人机的分类1.按平台构型分类A.固定翼无人机B.旋翼无人机E.伞翼无人机C.扑翼无人机D.无人飞艇最主要的5种平台构型常规布局双尾撑式无尾布局直升机四旋翼0.1.2无人机的分类2.按质量分类m空

7kg7kgm空

116kg且全马力平飞中，校正空速

100km/h，升限

3000mm空

5700kg，且微型和轻型除外m空

5700kg大型微型轻型小型0.1.2无人机的分类0.1.2无人机的分类3.按活动半径分类超近程远程活动半径是指25%~40%的航程。按活动半径把无人机分为超近程、近程、短程、中程和远程无人机五种。近程短程中程r

15km15km

r

50km50km

r

200km200km

r

800kmr

800km0.1.2无人机的分类？？远程4.按任务高度分类0-100m100-1000m超低空超高低空中空高空1000-7000m7000-18000m

18000m0.1.2无人机的分类0103军用工业级0204民用消费级5.按使用领域分类0.1.2无人机的分类6.按控制模式分类遥控器控制地面站

遥控器+地面站遥控式、半自主式和自主式遥控式自主式半自主式三者兼备式0.1.2无人机的分类电动式无人机大多都采用无刷电机作为动力装置，由聚合物锂电池或燃料电池提供能量。油动式无人机通常采用活塞式发动机或涡轮轴发动机作为动力装置。油电混合式无人机通常采用燃油发动机和电动机作为动力装置，燃油发动机发电，再驱动电动机。电动式无人机油动式无人机油电混合式无人机7.按动力装置分类0.1.2无人机的分类固定翼无人机续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大、飞行稳定性高，但在起飞的时必须要助跑或者借助器械弹射，降落的时候必须要滑行或是利用降落伞降落.1.无人机的特点0.1.3特点及对比分析无人直升机可垂直起降、无需跑道、地形适应能力强，但机械结构复杂、维护成本高、续航及速度都低于固定翼无人机。1.无人机的特点0.1.3特点及对比分析多旋翼无人机能够实现垂直起降，并且自身机械结构简单，无机械磨损；但其续航及载重在三种飞行器当中是最低的。1.无人机的特点0.1.3特点及对比分析1423固定翼

无人直升机

多旋翼1、在续航和载重方面多旋翼、无人直升机、固定翼3、在操作难易度方面多旋翼、无人直升机

固定翼2、在起降便利性方面多旋翼

固定翼

无人直升机4、在工作可靠性方面2.固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机的对比分析0.1.3特点及对比分析3.多旋翼无人机与单旋翼无人直升机的比较142536飞行效率操控性飞行控制方式可靠性结构安全性78维护性耦合特性多旋翼飞行效率要高多旋翼飞行控制非常简单多旋翼机械结构简单多旋翼操控更加简单灵活多旋翼无人机可靠性高多旋翼的安全性更好多旋翼无人机传动结构简单，维护简便。多旋翼的耦合特性高度0.1.3特点及对比分析4.电动式无人机与油动式无人机的对比分析续航能力载重能力旋翼尺寸操控性安全性抗风能力价格和成本载客特性0.1.3特点及对比分析油动式优于电动式1.军用无人机进展123起步阶段（1917-1963）无人机第一次大规模应用于战争开始于20世纪60年代至70年代的美越战争实用阶段（1964-1990）崛起阶段（1991-2009）第一个浪潮师级战术无人机系统第二个浪潮中高空长航时无人机系统第三个浪潮旅/团级战术无人机系统0.1.4无人机发展0.1.4无人机发展美国“火蜂”无人机实用阶段（1964-1990）美越战争崛起阶段（1991-2009）

以色列“侦察兵”

以色列“搜索者”无人机师级战术无人机系统0.1.4无人机发展崛起阶段（1991-2009）美国“捕食者”无人机

美国“全球鹰”无人机美国“影子200”无人机美国“火力侦察兵”以色列“苍鹭”无人机中高空长航时旅/团级战术2.民用无人机发展概况的特点11983年，喷洒农药的无人直升机。日本22003年，NASA成立了世界级的无人机应用中心美国42008年给予“苍鹭”无人机用于民用。以色列52006年，欧洲制定并即刻实施了“民用无人机发展路线图”。欧洲3用无人机协助进行了溢油监测和溢油处理墨西哥620世纪80年代，将自行开发的无人机用于地图测绘和地质勘探中国0.1.4无人机发展中国民用无人机发展0.1.4无人机发展