多旋翼航拍与直升机航拍之间有哪些区别

更新时间:2021-05-18      作者:admin      人气:3

什么是航拍,很多人不是很清楚,航拍用的直升机也有很多,其中就有多旋翼航拍和直升机航拍,这两真航拍之间有哪些区别呢?

  关于航拍固定翼和航拍直升机的区别还是很明显的,今天我们只要聊聊同样可以垂直起降,高低空悬停的航拍直升机和航拍多旋翼之间的区别。

  第一、结构

  航拍直升机主要组成部分 :

  1、机身部分(长,宽,高,主旋翼回旋直径)机壳,机身将航拍模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等 。

  (1) 机壳:半包机壳。

  (2) 主侧板:动力部分、冷却部分、减速装置、尾转动机构等装置都安装在主侧板上面;其次,安装起落架、尾管、尾旋翼系统及机舱等。

  (3) 发动机固定座:安装发动机的固定基座,可分成与机架一体及分离型两种。

  (4) 尾管:支承尾部传动的部分。

  (5) 起落架:用于起降的装置。

  (6) 尾部支撑杆:用于防止尾管发生共振现象,是用来增加机架和尾管强度的部件。

  (7) 尾传动轴:(尾传动皮带)将尾驱动装置所产生的动力传达到尾齿轮组的旋转轴,一 般用皮带和钢丝(或碳杆) 。

  2、机翼螺旋桨:同轴单桨(2片),由舵机(标准伺服机)控制。

  功率操纵杆向上推, 主旋翼转速增大, 直升机升高。功率操纵杆放松, 主旋翼转速减小, 直升机下降。

  机翼是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。

   3、尾翼:由陀螺仪控制,转向操纵杆向右推, 尾翼转速减小, 直升机机头向右转。转向操纵杆向左推, 尾翼转速增大, 直升机机头向左转.尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降, 垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。

  4、起落架:供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架,后面两面三个起落架叫前三点式, 前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后三点式 5发动机  它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动 力装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电 动机 动力转动部分:

  (1) 主轴:从发动机送出的动力经过减速,最后传到主轴、旋翼头及尾部。

  (2) 离合器:位于发动机减速装置之间,时而断开,时而咬合,一般使用的是离心式离合器。

  (3) 主齿轮:RC直升机大部分都采用金属、强化铝以及尼龙等工业树脂制品制成。

  (4) 伞型齿轮:通常用于转换动力传送的方向。

  (5) 同步皮带:是采用啮合传动且可以同步转动,它的好处是重量轻,常用于直升机的尾传动方面。

  (6) 尾齿轮箱:尾齿轮箱可将减速机构传来的力,传到尾旋翼旋转轴上,通常使用一组伞形齿将旋转轴做90°导向变化;其中也有利用皮带传动,此种情况下不需要伞形齿轮,只需滑轮就可以了,制造也非常简单。

  5、操纵控制部分

  (1) 连动:如油门增加,螺矩跟着也增加,方向尾桨补偿右舵。

  (2) 正螺矩:旋翼片的螺矩角为0°以上的角度。

  (3) 负螺矩:旋翼片的螺矩角为0°以下的角度。

  (4) 升降舵:对固定翼飞机而言,是升降舵;但对遥控直升机来说,则就是前进或后退。

  (5) 副翼:在飞机上指辅助翼,而对遥控直升机是指水平方向操纵时的左右方向。

  (6) 方向舵:以主轴为中心,操纵尾桨的螺矩。

  (7) 舵机固定座:用来安装舵机的台或座。

  (8) 主旋翼:由旋翼头和旋翼片所组成。

  (9) 尾旋翼:克服主旋翼反扭力的尾部旋翼。

  (10) 螺矩臂:用以改变旋翼片的螺矩角度,通常位于旋翼片之前缘或后缘上。

  (11) 倾斜盘:装有万向接头,可在360度内向任何位置倾斜。舵机首先使倾斜盘倾斜,然后再将此倾斜度传达至稳定翼或旋翼角,起到前、后、左、右的变化。

  航拍多旋翼的结构组成:

  1、机身部分;只要由主要由中心板、力臂、脚架组成,有着结构十分简单的特点。

  2、机翼螺旋桨:采用正反桨,数量与动力单元相同,直接通过电机控制。

  3、起落架:起落架主要分为固定式和收放式。一般航拍用机都采用收放脚架,当飞机起飞脚架通过飞控系统和舵机系统自动收起,给摄影机提供更自由的视角。而农用机或者对航拍要求不高的机型会选择使用,它优点就是相对较轻,相对强度高。

  4、控制部分;就是飞行控制系统,飞行控制系统主要通过微处理器采集3轴加速度传感器和3轴陀螺仪对飞行器的姿态进行检测,控制8个高速无刷电机带动旋翼旋转,实现飞行器的悬停、升降、前后左右移动,控制飞行器方法是采取的姿态控制、该控制系统主要由2.4GHz 的模型遥控,微处理器,陀螺仪,加速度计,磁强计模块组成。通过无刷直流电机给飞行器提供飞行动力。最后通过地面站,调节PID参数,实现四轴飞行器飞行要求。通过调节各个电机的不同转速,可以使飞行器实现以下飞行状态。

  5、动力部分:

  ①电子调速器

  电子调速器简称电调,英文electronic speed controller,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速。对于它们的连接,一般情况下是这样的:

  (1) 电调的输入线与电池连接;

  (2) 电调的输出线(有刷两根、无刷三根)与电机连接;

  (3) 电调的信号线与接收机连接。

  ②无刷电机

  无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,结构上,无刷电机和有刷电机有相似之处,也有转子和定子,只不过和有刷电机的结构相反;有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢;无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕组线圈,去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电 刷,故称之为无刷电机(Brushless motor)。

  无刷电机简明运行原理:简单而言,依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形,在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场,这个磁场驱动转子上的永磁磁钢转动,电机就转起来了,电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关,更与无刷电机的控制性能有很大关系,因为输入的是直流电,电流需要电子调速器将其变成3相交流电,还需要从遥控器接收机那里接收控制信号,控制电机的转速,以满足模型使用需要。

  无刷电机的优点:

  (1) 无电刷、低干扰

  (2) 噪音低,运转顺畅

  (3) 寿命长,低维护成本

  无刷电机KV值定义为转速/V,意思为输入电压增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。从这个定义来看,我们能知道,无刷电机电压的输入与电机空转转速是遵循严格的线性比例关系的。

  第二、飞行

  结构往往决定性能,从上述一堆理论我们可以看出,直升机结构复杂,多轴电子化程度高结构简单的特点。首先依然是千年不变的话题,飞多高,飞多远,飞多快,飞多久,载多重。我们现在的飞机的动力构成完全已经到了无人机级别了不是路边那种(不要998,只要199大机机带回家),博主亲测试海拔4500m的高原起飞工作完全没问题。所以影响飞多高,飞多远之内的问题其实是取决于我们的遥控控制距离、飞机的动力配合和飞机的续航时长直接相关。

  一般来说航拍多旋翼轴越多越安全 4轴缺了一轴动力就要挂 6轴模式时如果用的DJI早期飞控的话缺一轴会陷入自旋,仍然能够迫降不至尸骨无措,话说下面是滚滚波涛的话 就只能迫降进水里了 我亲眼见过。而同时期的零度的飞控是可以做到6缺1安全返航的,现在DJI也可以做到6缺1安全返航了。8轴更不用说了。

  航拍多旋翼的飞行始终靠的是改变某两个或者多个螺旋桨的转速来实现的 比如最简单的四轴 改变对角电机转速 它就会水平转向 改变一侧电机转向 它就会一侧倾斜并侧移,改变前后两个电机转向 它就会前倾或者后倾并前进或者后退这就是多旋翼的姿态控制直升机靠的一个旋翼头的总成,包括了固定螺旋桨的桨夹,还包括了十字盘部分和一些连杆。

  直升机的姿态控制主要是靠改变螺距来控制的,当螺旋桨转到一侧时由舵机推动十字盘来改变单独某一侧的螺距 直升机就会有相应的动作 比如前进后退或者侧移,水平转向靠的也是改变螺距 改变尾桨的螺距。

  概括来说多旋翼姿态控制靠改变转速,航拍直升机靠的是机械结构改变螺距,所以靠改变螺距的直升机动作就要比改变电机转速的多旋翼灵活很多,改变转速快还是改变螺距快,所以直升机就比多轴抗风的多。但这又带来了问题直升机高速转动的主旋翼需要精密复杂的加工和装配技术还需要材料机械寿命长的材料了,不然长时间处在受力不均条件下的金属材料很快就挂,而且结构比较脆弱两根高速转动的主旋翼动平衡要求很高,基本上主旋翼扫到了东西之后主轴也会弯曲,上面的桨夹,横轴都会跟着受损,所以直升机出了事故就是大修。而多旋翼简直粗糙的不能再粗糙了 装配的时候电机只要肉眼看起来歪的不是很厉害就可以靠飞控的修正正常飞行虽然直升机也可以靠飞控修正但是机械结构的脆弱性是不可避免的,多旋翼螺旋桨砍断了拆一两个螺丝换一根螺旋桨就是,直升机就要换好几件儿,而且还好拆一堆零件,麻烦死了,即使多旋翼电机轴弯曲,周期性震动较大也没关系无非就是飞控负担严重些。

  航拍直升机改变的事螺距这就使得直升机螺旋桨的效率始终处在最佳状态,而多轴螺旋桨只在某一升力范围内效率最高。但这就扯到了个安全问题直升机动力是靠一个主旋翼提供升力,所以直升机主旋翼螺旋桨线速度非常高,每分钟1200转速2.4米直径的大刀你怕不怕,转起来简直开山劈石,是模型界的第一大杀手。因为多旋翼动力是分散的可以用几个小的螺旋桨代替一个大的,这样就安全了许多,简直安全太多了。

  第三、航拍画面效果

  在无人飞机航拍时多轴比直升机更稳定点,对航拍影响最大的是天气,多数时候比较郁闷,天气没风的时候,雾霾大,能见度低,有风的时候能见度好,但飞机飞行又受限制了。

  无人飞机航拍时多轴具有个头小,机动灵活的优势,在室内也可以飞行。比如要拍一个展馆或者商场的天井,多轴就像一个不受限制的摇臂一样自由自在,而直升机根本施展不开或者说很受局限。