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賓夕法尼亞大學一種新型同軸無人機

2020-01-03 07:35 性質:轉載 來源:快資訊
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賓夕法尼亞工程師提出了一種新穎的螺旋槳架構,該架構允許單個電動機和轉子通過調節施加到一個被動鉸接,驅動不足的螺旋槳上的扭矩來表達這種控制。通過嵌入在轉...

    賓夕法尼亞工程師提出了一種新穎的螺旋槳架構,該架構允許單個電動機和轉子通過調節施加到一個被動鉸接,驅動不足的螺旋槳上的扭矩來表達這種控制。

    通過嵌入在轉子自身中的欠驅動機構,從單個螺旋槳和單個電動機獲得推力,側傾和俯仰角。這允許新型的常規能力的微型飛行器,其僅需要兩個電動機即可進行實際控制。這與傳統直升機的許多伺服器和聯動裝置或四旋翼飛機中的許多驅動馬達形成對比。

    賓夕法尼亞大學一種新型同軸無人機

    傳統的同軸直升機微型飛行器使用大型螺旋槳電動機和兩個小型伺服電動機來控制推力,俯仰和側傾力和力矩。類似地,四旋翼通過多個執行器的協調控制來產生這些必要的力和力矩。

    賓夕法尼亞大學一種新型同軸無人機

    適用于越來越小的微型飛行器的常規UAV格式帶來了重大的設計挑戰。斜盤控制的同軸直升機必須在質量,尺寸和成本預算中找到空間,以容納四個執行器(兩個大轉子電機,兩個斜盤伺服電機)和復雜的連桿組件。四旋翼必須類似地支撐四個電動機,并面臨轉子快速收縮的實際問題。新型轉子系統在簡化系統的同時還保留了循環控制的所有優點。

    賓夕法尼亞大學一種新型同軸無人機

    主電動機直接驅動螺旋槳轂,螺旋槳轂本身通過兩個傾斜的鉸鏈連接到螺旋槳葉片。鉸鏈的幾何形狀將葉片超前和滯后振蕩耦合到葉片螺距的變化。不僅僅以穩定的轉矩驅動電動機,還增加了與轉子旋轉同相的正弦分量,以引起周期性的螺距變化。該控制信號的幅度和相位決定了電機響應的幅度和方向。

    賓夕法尼亞大學一種新型同軸無人機

    兩電機同軸直升機的飛行測試表明,這種系統可以在實際的飛行系統中提供主動的穩定性和控制力。

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