它是一只鸟吗?它是一架飞机吗?近年来,多旋翼无人机的普及程度急剧上升,但在逆风中,它们不可预测地向上倾斜。日本东北大学的工程师们已经证明,将四旋翼无人机的旋翼叶片倾斜20度就可以减少四分之一的俯仰。他们的研究成果发表在国际微型飞行器杂志。
自世纪之交以来,多旋翼变得越来越小,它们有很多用途,包括检查、监视和运输。一个多旋翼装置允许垂直起飞和悬停在平静的条件下,但他们是不稳定的风。它们的旋翼扇动,飞行器在逆风中向上倾斜。在这个实验中,Hikaru Otsuka和他的同事开始评估不同角度的旋翼叶片是否会改善四旋翼飞行器在风中的控制。
俯仰的产生有三个原因:机体的阻力、风在转子上诱导的不对称气流分布以及前后转子之间的推力差。研究小组首先估计了前转子尾迹对后转子的影响,然后将转子与车辆分离,并在低速风洞中测量不同角度的影响。他们表明,将转子向外侧倾斜75度可以保持通过每个转子叶片的气流隔离,但将角度增加到90度或以上意味着前转子的尾迹会影响后转子。
然后,他们分析了这是如何转化为一个完整的四旋翼与所有四个转子一起工作。在风洞中,团队测试了旋翼与四旋翼的不同角度以及对俯仰力矩产生的影响。他们测量了转子叶片向外和向内倾斜五个不同角度的影响。他们发现,转子向外侧倾斜20度会使飞行器的俯仰降低26%。
作者得出结论,转子向外侧倾斜可以减少四旋翼飞行器在风中的俯仰力矩。这项工作可能对业余爱好者和想要在户外使用多旋翼无人驾驶车辆的专业人士产生影响,如检查风力涡轮机,灾难现场或救援活动的安全。
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