作品名稱:垂直起降串列翼無人機
學校名稱:南昌理工學院
參賽隊伍:TIA01
參賽學生:王江銘 武廉凱 李東
指導老師:周愛娣 姜艷青
根據我們在現今無人機市場的了解,如今的無人機可以看做是一種飛行空中平臺,在平臺之上掛載什么外設,就決定著無人機的用途。如今無人機的用途在航拍、植保、測繪、森林防火、救援之類的行業已經發展的比較完善了,如今無人機分為兩種形式:多旋翼無人機、與固定翼無人機。多旋翼無人機的優勢十分明顯,能夠在空中懸停,短距離內機動性極強,穩定性很高,在航拍與植保方面優勢較大,可是,缺點也很致命且無解,它對動力要求很高,航時短,速度慢在長航線方面很吃虧。而固定翼無人機的優劣正好與多旋翼相反,它有航時長、載重大、航線遠的優勢,也有無法在短距離懸停、機動性較差等缺點。
而我們設計的這款產品便將二者的優勢相結合,同時規避二者劣勢。產品從本質而言,是垂直起降固定翼無人機,它擁有多旋翼無人機的不受場地限制,機動靈活的特性,同時擁有固定翼無人機的長航時、大載重、活動范圍廣的優勢。能夠在測繪、勘探、航拍、救援、防火等行業中使無人機的作用更大、效率更高。
現階段無人機市場中,不乏已經出現的垂直起降固定翼無人機的成型產品。但是,他們的缺點都十分明顯,將多旋翼、固定翼動力系統完全分開,這樣反而使能耗更高,且靈活性不足。而我們設計的產品,垂直起降方式為傾轉翼。產品分為兩種銜接靈活的模式,多旋翼為四旋翼,起飛時由四個電機垂直拉升,漸漸電機向前傾轉,這時無人機依然為多旋翼飛行模式。當無人機的速度達到一定的值時,四個電機將全部向前傾轉為九十度,此時的飛行模式為固定翼飛行模式,四個電機將不再移動。這就完成了垂直起降的目的。降落時將同理,電機向上傾轉,直到速度下降。
而我們實驗發現,普通的單機翼加尾翼的機型,載重能力并沒有提升很大。于是,查詢資料后,我們決定以串列翼作為產品的基礎機型。串列翼是近十年提出的一種機型,這種機型擁有前后兩個同翼長、同弦長的機翼,一般有兩種翼型,前翼在上、后翼在下,與前翼在下后翼在上,我們采用正交實驗法,計算出當前翼在上、后翼在下時,產生的升力最大,受誘導氣流影響更小。
我們這款產品在垂直起降的基礎上,添加串列翼的機型。可以較好的達到,載重大、航時長,不受場地限制、機動性強、能夠大大擴大無人機的可工作范圍。