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发明可能会让四轴飞行器飞得更快

日期:
2020年12月16日
来源:
美国陆军研究实验室
简介:
研究人员认为,一种新的铰链是让承重的大型陆军四旋翼飞机在几秒钟内爬升几十英尺的关键。
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研究人员认为,一种新的铰链是让承重的大型陆军四旋翼飞机在几秒钟内爬升几十英尺的关键。

让-保罗·雷丁格博士是美国陆军作战能力发展司令部(现称DEVCOM,陆军研究实验室)的一名研究航空工程师,他正在研究一架特大号床垫大小的四旋翼飞机能以多快的速度从地面上升到两层建筑的屋顶,特别是在有效载荷较大的情况下,比如一名士兵的重量。

雷丁格在轮毂旁边的四旋翼叶片根部发明了一个铰链。他对它进行了调整,使桨叶螺距随转子转速而变化。

他说,随着四旋翼飞机和类似飞机的规模扩大,旋翼叶片的额外惯性会减慢它们的速度。

轻型电动机可能需要很长时间才能改变转子速度和推力,这最终会影响飞行器的速度、航程和飞行稳定性,但由于这种耦合,推力对每分钟旋转(RPM)的变化变得更加敏感。

雷丁格说,不同之处在于,携带这些载荷的大型四旋翼飞机在有铰链的情况下可以在短短两秒钟内爬升大约25英尺,而没有铰链的情况下则需要三到四秒钟。

雷丁格说:“四旋翼飞机到达目的地的时间每少一秒,敌人瞄准它的时间就少一秒,士兵等待它运送物资和情报的时间也就少一秒。”爱博网投官方网站“当飞行员或飞行控制器要求更大的推力来爬升时,飞机需要更多的时间来移动。”

Reddinger表示,如果他们能提高推力对转速变化的敏感度,就能实现更大的控制权限和更大的灵活性。

有四个旋翼的直升机,通常被称为四旋翼或四旋翼直升机,是无人机系统家族的一部分,它有两对反向旋转的旋翼和螺旋桨。这些车辆可以悬停,向前飞行,并执行垂直起降,类似于直升机。

通用陆军UAS要求包括速度、灵活性、适应性以及提供实时监视和携带有效载荷的能力。

他说,这项发明可能会提高敏捷性,而无需完全投入斜盘和与之相关的重量处罚。

根据Reddinger的说法,人们通常会以两种方式之一来设计响应性问题。他说,他们增加了一个斜盘来主动控制叶片的俯仰,或者只是在飞机上安装了一个更小的旋翼,就像八旋翼一样。

他说:“问题是,这两种解决方案的重量都更大,这意味着飞机无法携带那么多的装备、相机或电池。”

Reddinger在论文《高惯性电动转子的耦合俯仰滞后铰链》中讨论了铰链在推力响应方面降低30%的问题。他最近在垂直飞行协会的第76届年度论坛和技术展示上展示了这些发现。

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故事来源:

材料所提供的美国陆军研究实验室注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


引用此页

美国陆军研究实验室。“发明可能会让四轴飞行器飞得更快。”《科学日报》。《科学日报》,2020年12月16日。< www.koonmotors.com/releases/2020/12/201216134707.htm >。
美国陆军研究实验室。(2020年12月16日)。发明可能会让四轴飞行器飞得更快。《科学日报》。2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2020/12/201216134707.htm
美国陆军研究实验室。“发明可能会让四轴飞行器飞得更快。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2020/12/201216134707.htm(2023年6月20日访问)。

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