带轮式起落架的四轴飞行器机架结构设计

　　这款四轴飞行器机架的结构设计，首先要适配的是低空巡检、小型场地测绘以及教学实验类的应用场景，区别于纯航拍类的轻量化航拍机，带轮式起落架的结构能支持在硬化铺装路面、平整草地完成短距滑跑起降，降低手抛起降对飞手操作精度的要求，也能避免降落时机身底部搭载的任务载荷直接触地磕碰。从实际使用的角度出发，机架的中心机身采用盒式腔体设计，腔体内部预留的安装空间可以分层布置飞控板、电子调速器、GPS模块以及动力电池，各个部件的安装位都预留了标准的M3螺丝孔位，孔位间距按照主流消费级飞控的安装尺寸做了适配，不需要用户二次打孔就能完成核心电子件的固定。

　　机臂部分采用快拆式的连接逻辑，每根机臂和中心机身的连接座都做了定位止口，安装时只需要对准止口插入后拧紧紧固螺丝就能完成机臂固定，日常外出作业时可以快速拆解机臂缩小收纳体积，运输过程中也能避免机臂受外力挤压出现形变。四个旋翼的动力安装座位于机臂末端，安装座的平面度控制在0.1mm以内，保证电机安装后旋翼旋转平面不会出现偏斜，减少飞行过程中的不必要振动，降低飞控的姿态修正负担。

　　起落架部分采用轮式结构，两个前轮和两个后轮分别固定在对应机臂的下方，轮架的高度经过测算，保证机身底部距离地面的净空达到45mm，既可以给下方挂载的小型相机、测绘模块留出足够的安装空间，也能在降落时起到缓冲作用，轮体采用带一定阻尼的塑料滚轮，滑跑过程中不会出现方向跑偏的问题。结构设计上重点做了轻量化处理，中心机身的侧板采用镂空减重设计，在不影响结构刚度的前提下去除了非受力区域的材料，机臂采用空心管材结构，在承受电机拉力和飞行过载的前提下尽可能降低自身重量，整机的重心位置经过配平设计，当电池、飞控等部件按照预设位置安装后，重心刚好落在四个旋翼形成的平面中心位置，不需要额外增加配重块就能满足飞行的重心要求。

　　布线方面，中心机身的腔体内部预留了走线槽，电调到电机的连接线可以顺着机臂内部的空腔走到中心腔体内，避免线材外露在飞行过程中被旋翼打到，也能减少飞行时的风阻。机臂的长度设计经过拉力测算，搭配10寸螺旋桨时，相邻两个旋翼的旋转平面不会出现重叠，各个旋翼的下洗气流不会互相干扰，保证飞行过程中的姿态稳定。起落架的轮架部分做了倾斜角度设计，降落时如果存在一定的侧向速度，轮架可以先吸收一部分侧向冲击力，避免硬着陆时机臂出现断裂。整个机架的安装边界也做了充分考虑，中心机身顶部预留了数传天线、GPS天线的安装位，安装后不会被旋翼遮挡信号，机身侧面预留了电源接口、调试接口的开孔，不需要拆开机身就能完成电池插拔和飞控参数调试。针对不同的任务需求，中心机身的底部还预留了扩展安装孔，可以根据需要挂载抛投器、小型喊话器等任务载荷，孔位的承载能力经过校核，单挂载点可以承受最大500g的载荷，不会在飞行过程中出现安装座断裂的问题。结构刚度方面，机臂和中心机身的连接部位做了加强筋设计，在做急转、升降等大机动动作时，机臂的形变量控制在1mm以内，不会因为机臂形变导致旋翼平面倾斜影响飞行稳定性。