如何評價(jià)無人機(jī)的動力系統(tǒng)
動力系統(tǒng)是一切機(jī)械系統(tǒng)最核心的部件之一。如何評價(jià)無人機(jī)的動力系統(tǒng)?主要看兩點(diǎn),,一在完成任務(wù)方面的限制,二是對無人機(jī)的本身限制,,意思是說,,它不單決定了無人機(jī)能夠飛多長,,它有時還決定這架無人機(jī)的飛行情況。
以電動無人機(jī)為例,,雖然控制大型無人機(jī)使用電動力的成本很高,,但是我們?nèi)绻麘?yīng)用在它該應(yīng)用的場合,比如消費(fèi)級別無人機(jī),,用去航拍等,,它的單次飛行成本就比較低,實(shí)現(xiàn)起來比較容易,。在一段時間之內(nèi),,它的性能穩(wěn)定性比較好,生產(chǎn)鏈比較完整,,適用范圍也比較有優(yōu)勢,,小型的無人機(jī),無論是多旋翼,、涵道機(jī),、固定翼、直升機(jī)等各種機(jī)型都可以使用電驅(qū)動,,不需要對飛機(jī)做太多的更改設(shè)計(jì),。 但它的缺點(diǎn)是續(xù)航時間比較短,受天氣的影響也蠻劇烈,。同時,,你很難考察電池會對無人機(jī)動力造成什么樣的影響。比如一塊電池用了幾個月時間,,它的續(xù)航時間逐步由20多分鐘降到10多分鐘,。我們雖然知道續(xù)航時間,但是很難掌控它每次放電的情況,。而在無人機(jī)執(zhí)行一些專門任務(wù)的時候,,如果電池的放電情況跟之前不一樣,很可能會使得無人機(jī)的姿態(tài)快速發(fā)生變化,,在狹小的空間就可能造成無人機(jī)的墜毀或報(bào)廢,。
油動的動力系統(tǒng),用在機(jī)械設(shè)備已經(jīng)很多年,,它的機(jī)械成熟度很高,,配套的東西也非常多。但是它適用的機(jī)型比較有限,,比如說在大型的固定翼,、大型中型直升機(jī),或一些涵道機(jī),,但如果要對目前應(yīng)用較多的多旋翼飛機(jī)移植油動系統(tǒng),,就會比較麻煩,。由于油動動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,單機(jī)的實(shí)現(xiàn)成本比較高,,控制難度也比較高,。油動系統(tǒng)有火花塞、油門驅(qū)動,,開發(fā)時要對油,、發(fā)動機(jī)都要建模,無人機(jī)在飛行中有可能產(chǎn)生晃動,,還會產(chǎn)生火花,,干擾頻率可能會與無人機(jī)的飛行產(chǎn)生共振。
油動系統(tǒng)相對電力系統(tǒng),,在布置上難度也高很多,。它不像電池,可以在飛機(jī)上想怎么放就怎么放,,而且電池的重量不會發(fā)生變化,。油箱往往無法放在無人機(jī)的重心上面,或者很難放置的離重心比較近,。有時候要把它放得離重心比較遠(yuǎn),,同時它比較重,作為設(shè)計(jì)人員無法忽視其存在,。
在空中,,油箱隨著油的消耗,重量也在不斷變化?,F(xiàn)在的控制都是線性方式控制,,都有一個飛行的envelope(包線),因此會導(dǎo)致在飛行控制中,,當(dāng)油變化比較快或者變化量較大的時候,,重心有可能發(fā)生調(diào)整,這時候重心和開始線性化控制的時候?qū)Ρ?,平衡位置就發(fā)生了變化,,有可能給自動飛行帶來很嚴(yán)重的影響。