无人机不要只知道多旋翼:还有让人爱恨交织的无人直升机

2017-07-04 14:54:00 环球网 赵汗青 分享
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  【环球网无人机频道 记者 赵汗青】最近几年电动多旋翼无人机兴起,多旋翼几乎成了无人机的代名词。它们成本低廉、操作简单、还可以悬停,活跃在多个行业中、也活跃在我们的生活中。在各行业中还活跃着更多更强大的无人机,在《无人机除了多旋翼还有固定翼 可造福人类也有滥用风险》一文中我们已经介绍过固定翼无人机。但在专业展会、专业用途中

  还有一种更复杂且昂贵的无人直升机的身影也很常见、甚至越来越多。

 

  一、深深的怨念

  在石油、电力、应急救援等行业运用的工业级无人机主要有多旋翼、固定翼和直升机,三种机型各有所长、配合作业。但不少企业并不看好无人直升机,有业内人士甚至认为无人直升机只适合军用、不适合民用。无人直升机被嫌弃确实是因为它有许多问题:

  ①技术复杂

  

  多旋翼的飞行原理几句话就能说明白;固定翼的飞行原理看图也能看懂。而直升机的飞行与操控则要复杂得多,它的螺旋桨旋转起来就像一个陀螺仪,有非常复杂的物理性质。所以无人直升机的机械结构就很复杂而精密。

  

  直升机飞行不会自稳定,每一秒钟都需要控制;同时燃油发动机的震动也比较大。所以无人直升机对飞控系统(自动驾驶仪)的性能与可靠性都有更高的要求。

  ②成本高昂

  

  直升机的结构复杂,对材料的要求比较高,同时对加工精度的要求也很高,像旋翼头等一些地方看起来就像是工艺品。所以无人直升机在机械层面的成本就很高。

  

  而为了控制好原理复杂的直升机、同时抵御较为严重的震动。无人直升机花在飞控电子系统上的成本很可能比机械方面还高,仅安装飞控的四个减震胶球的成本就上千元、一个磁罗盘比不少消费级无人机都贵,但跟飞控比这还都是小钱。

  ③操作复杂

  

  无人直升机的调试与操作都比多旋翼要复杂得多,做好系统集成都较为不易。买来商品化的无人直升机平台和工业级的飞控系统、必要的任务载荷,将其调试好就是个技术活儿。

  无人直升机的操作难度也要比多旋翼大得多,而且因为无人直升机的价格昂贵所以飞行的心理压力也更大。所以操纵无人直升机的飞手都需要经过更为漫长与严格的培训,不少专业“飞手”甚至是航模运动员出身。

 

  二、欲罢不能的优势

  国内不少无人机企业对无人机直升机选择知难而退,有些遇到技术瓶颈的企业放弃后转而研发其它机型反而大获成功。但也有不少企业、团队、研究院所仍然坚持投入研发无人直升机、并非常看好无人直升机的未来,他们坚持的理由也很充分:

  ①可悬停

  

  首先一些企业认为:无人直升机可以垂直起降、可以以很低的高度与很慢的速度仔细侦查,还可以方便的切换悬停。所以使用场景是非常广泛的。

  ②贵但是高效

  从参数上看无人直升机的载荷、续航时间、飞行速度、抗风性能等硬指标往往都要远远强于多旋翼无人机。

  业内人士介绍说:直升机只有一个主旋翼,不会像多旋翼那样气流互相干扰,所以其气动效率要高不少。无人机的尺寸与重量越大,效率的差距就越明显。再加上无人直升机可以选择使用燃油动力,续航和载重就更有保障了。

  

  日本从80年底就开始尝试使用无人机喷洒农药,现在已经是成功的典范。其所使用的机型就是昂贵的雅马哈无人直升机,最新款的Fazer R 无人机售价高达1342万日元(约合人民币87万)。但它的载荷可以达到35公斤,而且工作非常稳定可靠,所以工作效率比国内的多旋翼无人机也要高不少。

  

  国内的电力设备精细巡检主要使用多旋翼无人机,但也有不少单位选择了无人直升机。有业内人士介绍说无人直升机的续航长,一次可以检测多个线塔。还有电力无人机飞手对环球网无人机频道表示:无人直升机续航时间长,抗风等级大,负载大,可以用于一些灾情勘察或者充当中继系统。

  ③下压风场强

  

  中国的农业无人机飞防的成本压力很高,大部分服务队都选择使用多旋翼无人机。但也有些服务队坚持使用无人直升机。除了载荷大、效率高之外,还有一个原因是下压风场强。

  无人直升机的风力集中在一个主旋翼下,所以同样载荷的无人直升机下压风场要比多旋翼强得多。强大的下压风场可以穿透果树等茂密的树叶、将农药打到叶子的背面。

  ④结构紧凑

  

  无人直升机的机械效率比较高,同样载荷下的尺寸也比较紧凑。一架载荷20公斤的多旋翼无人机尺寸大得吓人,展会里的标准展位甚至放不下。

  

  载荷20公斤的固定翼无人机,其翼展也大得吓人。

  

  而一款载荷20公斤的直升机则可以做到相对紧凑很多,折叠螺旋桨后可以比较容易的塞进普通SUV和MPV车里。

  ⑤自动驾驶水平正在提高

  

  最近两年越来越多的单位采购了无人直升机,还有很重要的一方面原因是飞控水平提高了、自动化水平与可靠性都更令人满意。无人机在执行任务时主要是规划好航路的全自主飞行,“飞手”仅需要起飞和降落时操控或者保障。国外一些设计比较激进的无人直升机甚至不配备遥控器,起飞和降落也都完全交给飞控系统。

  多旋翼、固定翼、直升机、旋翼机、扑翼机、滚翼机……无人机种类繁多、机型各异,远非三言两语可以介绍完。他们都有各自的优势,扬长避短才可以更好的造福人类。想知道更多的无人机知识吗?跟环球网无人机频道一起学习吧。

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