無(wú)人機(jī)四、六、八旋翼怎么選？

        在如今這個(gè)動(dòng)蕩的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)下，股市不穩(wěn)，涼透百分之九十九股民的心；房地產(chǎn)低迷不起，大佬們相繼又跳樓、又逃跑、又轉(zhuǎn)型；盲目投身互聯(lián)網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)+的外行們，又有多少資金猶如沙沉大海，甚至沒(méi)有激起一點(diǎn)點(diǎn)波紋；國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人每天都在強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)的供給側(cè)改革，農(nóng)業(yè)種植統(tǒng)一規(guī)?；芾恚e極提高生產(chǎn)力，可中國(guó)農(nóng)業(yè)面積18億畝地，這現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)何時(shí)打造完畢？“人工智能”無(wú)疑在近幾年越來(lái)越得到各界人士的關(guān)注，其中的無(wú)人機(jī)商家更是在風(fēng)險(xiǎn)投資界搶足了風(fēng)頭，賺足了資金，也炒熱了現(xiàn)今的市場(chǎng)。不得不承認(rèn)，無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)的確得到了廣泛的應(yīng)用，而且目前不但在優(yōu)化，也在細(xì)化，更在智能化。森林防火、電力巡線、航拍航測(cè)、影視拍攝、房地產(chǎn)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)飛防噴灑、環(huán)保、現(xiàn)場(chǎng)救援、交通疏導(dǎo)、輸送快遞等等。這個(gè)市場(chǎng)帶來(lái)了給年輕人創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，所以各大關(guān)于無(wú)人機(jī)的社群、論壇、新聞、微信公眾號(hào)等也都火熱的討論著，對(duì)于無(wú)人機(jī)有四旋翼、六旋翼、八旋翼的機(jī)型，你蒙圈了么？
穩(wěn)定性的影響
     基本上，我們可以認(rèn)為多旋翼飛行器的穩(wěn)定性里，八旋翼>六旋翼>四旋翼。原因當(dāng)然好解釋，對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)特性確定的飛行器來(lái)說(shuō)，自然是能參與控制的量越多，越容易得到好的控制效果。四旋翼飛行器尚且是一個(gè)欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。六旋翼飛行器的時(shí)候就已經(jīng)是一個(gè)完全驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)了。復(fù)雜了是一回事，但是如果能獲得比較好的效果，也是值得的。另外一個(gè)不容易注意到的好處是，旋翼數(shù)量較多的時(shí)候飛行器對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)失效的容忍程度也會(huì)上升。畢竟多發(fā)飛行器一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)突然失效不是很罕見(jiàn)的情況。模型級(jí)別的飛行器，射槳也是常有的事。在這種情況下，八旋翼和六旋翼都可以承受雙發(fā)/單發(fā)失效的狀況，并且飛行器仍然可控。而如果是四旋翼飛行器的話，只要單發(fā)失效，除非旋翼上有周期變距，否則唯一的選擇就有摔機(jī)了。

幾何尺寸
       旋翼的數(shù)量增加以后，會(huì)對(duì)飛行器的幾何尺寸帶來(lái)負(fù)面影響。因?yàn)樾頂?shù)多了，自然每個(gè)旋翼之間的距離也會(huì)縮減。四軸飛行器每隔90度放置一個(gè)旋翼，六軸飛行器每隔60度放置一個(gè)旋翼，八軸飛行器每隔45度放置一個(gè)旋翼。假設(shè)相同拉力時(shí)幾個(gè)旋翼的槳盤(pán)總面積相同（這個(gè)并不準(zhǔn)確，但可以作為大概的參考），很容易得出幾種結(jié)構(gòu)形式需要的旋翼直徑。



   同樣，多旋翼的旋翼位置在設(shè)計(jì)時(shí)也不能相互干涉。因此也很容易得出幾種結(jié)構(gòu)形式中旋翼中心距離飛行器幾何中心距離。





     很容易看出來(lái)，相比較旋翼直徑的縮小，旋翼中心與飛行器幾何中心的距離增加得更快。因此很不幸的，旋翼的數(shù)量越多，飛行器的尺寸也就會(huì)做得越大。

     可能會(huì)有人說(shuō)：不是有那種上下疊層的多旋翼飛行器么？就是在一個(gè)支臂上同時(shí)放置一組共軸反槳的動(dòng)力組，這樣的話不就可以做到旋翼個(gè)數(shù)增加，卻不增加飛行器尺寸的效果么？這個(gè)點(diǎn)子看起來(lái)不錯(cuò)。但有個(gè)重要的缺點(diǎn)是，共軸反槳的那上下一對(duì)旋翼的氣流會(huì)相互干擾，從而影響這一對(duì)動(dòng)力組合的效率。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就會(huì)導(dǎo)致這一對(duì)旋翼的拉力不是1+1 = 2，而是1+1 < 2的糟糕結(jié)果。至于具體會(huì)損失多少，大約是20%的樣子。因此這么算下來(lái)的話，其實(shí)這種構(gòu)型能獲得的提升很有限，還增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。


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