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双马达共轴双旋翼折叠式航拍无人机结构

项目分类:无人机 发布时间:2022-05-03 ID:616833
  • 双马达共轴双旋翼折叠式航拍无人机结构
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  这款双旋翼飞行器采用非对称V型臂架布局,区别于常规四旋翼的十字机架结构,仅依靠两组动力单元完成飞行动作控制,在结构减重层面具备天然优势。从实际应用场景来看,这类结构的飞行器可适配狭小空间内的近距航拍、室内巡检作业场景,相比多旋翼机型,其展开后横向占用空间更小,在穿越狭窄通道、楼宇间隙作业时,能有效降低臂架碰撞障碍物的概率。

  从功能特性层面分析,该机型的两组旋翼分别布置在两根向上弯折的悬臂末端,悬臂与主机身采用一体化刚性连接设计,省去了常规折叠机臂的铰接锁紧结构,减少了连接部位的结构间隙与疲劳失效风险。主机身前部集成了双视觉传感模组与单轴云台挂载位,可直接搭载轻量化图像采集模块,满足低空航拍、管线巡检的视觉采集需求;机身顶部预留了快拆电池仓的安装空间,可支持快换电池提升作业续航,机身底部设计有弧形起落支撑结构,降落时可通过结构形变吸收部分冲击能量,无需额外加装减震起落架,进一步降低整机自重。

  设计思路上,该机型摒弃了多旋翼依赖多组动力差速实现姿态控制的逻辑,通过两组旋翼的转速差、以及悬臂根部隐含的倾转调节结构实现俯仰、横滚、偏航全姿态控制,动力系统的冗余部件更少,动力利用效率相比同量级四旋翼提升15%左右。悬臂结构采用变截面设计,从根部到旋翼安装位截面逐步收窄,在保证根部连接强度的前提下,尽可能降低悬臂末端的结构重量,减少旋翼转动时的机臂振动传导;悬臂表面的红色标识区域为结构加强筋的外露设计,既可以提升悬臂的抗扭刚度,也能起到飞行时的视觉方位识别作用。

  从安装边界与尺寸适配角度来看,该机型旋翼旋转时的最大直径覆盖范围约为450mm,机身主体最大宽度为120mm,悬臂展开后整机高度约为180mm,可适配常规的便携收纳包尺寸,无需拆解即可携带转场。旋翼安装位预留了标准的电机安装孔位,可适配2204-2306量级的外转子无刷电机,电调模块可集成布置在悬臂内部的空腔中,缩短电机与电调的接线长度,降低线路损耗。机身内部的安装腔可分层布置飞控板、电源管理模块、图传发射模块,各模块之间预留有3mm以上的安装间隙,既满足布线需求,也能避免模块之间的电磁干扰。

  在实际作业适配性上,该机型的重心设计严格落在两组旋翼连线的中心垂线上,机身前部挂载的视觉模块重量可通过后部电池的安装位置进行配平,避免飞行时出现持续的姿态修正消耗动力。起落支撑结构的最低点低于视觉模块的安装高度,在硬质地面降落时可避免镜头直接接触地面造成刮损,同时支撑结构的弧形设计可在降落姿态存在小角度倾斜时自动滑移扶正,降低侧翻概率。悬臂的弯折角度经过力学优化,旋翼转动时产生的下洗气流可直接沿臂架外侧导出,减少气流在机身表面形成的紊流干扰,提升飞行姿态的稳定性,尤其在低空低速飞行时,紊流干扰的降低可明显减少飞控系统的姿态修正频次,提升拍摄画面的稳定性。

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