復(fù)合四旋翼uav調(diào)研報(bào)告

方向簡(jiǎn)固定翼四旋翼復(fù)合飛行器(FixedWingHybridQuadrotor)，簡(jiǎn)稱為復(fù)合四旋翼(Hybrid1飛行器具有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性好成本較優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過(guò)短短數(shù)年發(fā)展就完成了技術(shù)驗(yàn)證，有飛機(jī)平臺(tái)上改裝四旋翼垂直起降套件。研制方面，LtitudeEnginering走在世Q20Q50LtitudeEnginering與rturusV、Sni，tehV等無(wú)人機(jī)企業(yè)合作，使用化無(wú)人機(jī)公司外，國(guó)外一些航空者和小公司也成功試制出小型復(fù)合四旋翼飛行器。國(guó)內(nèi)，的電能運(yùn)動(dòng)科技公司巳成功申報(bào)“固定翼與電動(dòng)多旋翼組成的復(fù)合飛行器”研制廠商及技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)LatitudeLatitudeEngineeringLLC.公司是目前世界復(fù)合四旋翼技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先者。Latitude公司成功開發(fā)出HQ系列產(chǎn)品，其四旋翼套件還用于多款無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的改裝，包括ArctumsT-15T-25無(wú)人機(jī)(稱為Jump15Jump25)，SensinSilverFoxB4無(wú)人機(jī)等。Latitude公司巳經(jīng)為這項(xiàng)技術(shù)申報(bào)專利，并已經(jīng)向無(wú)人機(jī)制造商提供。Latitude復(fù)合四旋翼及改裝套件使用CloudCapTechnology公司專門開發(fā)的piccolo自動(dòng)駕駛儀。Latitude公司目前開發(fā)了HQ-20HQ-50HQ-20的機(jī)體采用混合結(jié)構(gòu)包括碳纖維復(fù)合材料蒙皮和沙木材以及ABS塑料配裝兩個(gè)鋰聚合物電池組供電每組電池容量llAh主發(fā)動(dòng)機(jī)為一臺(tái)功率為0.5hp的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。全機(jī)重量11kg，可以裝載0.9kg載荷。最大巡航速度達(dá)到約74km/h，最大續(xù)15h。HQ-50是根據(jù)與的合同研制的。HQ-50采用全碳纖維復(fù)合材料機(jī)體。重量27kg，商載3.6kg，發(fā)動(dòng)機(jī)功率5hp，預(yù)期航時(shí)24h。每個(gè)旋翼單元使用上下兩組串列，以提供更大升力。HQ-50預(yù)期售價(jià)約為6萬(wàn)，HQ-20售價(jià)約為2.5~3萬(wàn)。ArcturusUAVArcummUAV公司在T15/T-25等系列無(wú)人機(jī)產(chǎn)品上安裝Latitude公司的四旋翼套件，發(fā)展出Jump-15和Jump-25系列復(fù)合四旋翼飛行器，目前已經(jīng)接受訂貨。ump四旋翼系統(tǒng)與自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)、Picolo15mhi可選主發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)/載發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器為了防止螺旋槳碰到地面使用起飛工作平臺(tái)使用數(shù)字S在目標(biāo)點(diǎn)精密著陸。2Jump-Arcturus公司正在發(fā)展更大的Jump25100kg。該機(jī)能夠攜帶TASE500HD高性能成像吊艙系統(tǒng)(0.254m12kg)12h。DronetechUAV“信天翁(Albatross)天翁”無(wú)人機(jī)的縮比型)Veronte15kg12h。Dronetech25kg7kg6臺(tái)發(fā)動(dòng)12.5~3hp的主發(fā)動(dòng)機(jī)，1臺(tái)備份主電機(jī)，4臺(tái)用于提供垂直升力的電置為1臺(tái)內(nèi)燃機(jī)，續(xù)航時(shí)間達(dá)60h，有效載荷達(dá)50kg。估計(jì)使用AV-1"信天翁”無(wú)人機(jī)平 SilverFox SilverFoxB4無(wú)人機(jī)上改裝Latitude電能運(yùn)動(dòng)科技公12kg的復(fù)合四旋翼關(guān)鍵技總體和氣動(dòng)設(shè)固定翼飛機(jī)平臺(tái)上增加四旋翼垂直起降系統(tǒng)后，整個(gè)飛機(jī)的飛行性能、氣動(dòng)特性、重量特性、性和穩(wěn)定性、載荷、結(jié)構(gòu)傳力線都發(fā)生較大變化，四旋翼系統(tǒng)的安裝犧牲了飛機(jī)平臺(tái)的載重比性能同時(shí)使氣動(dòng)阻力顯著增大側(cè)邊布置的四旋翼系統(tǒng)了飛機(jī)的重量特性，直接影響飛機(jī)的操穩(wěn)特性。安裝在機(jī)翼(或尾撐)上的四旋翼系統(tǒng)在起降階段提供升力，通過(guò)安裝結(jié)構(gòu)向機(jī)體傳遞載荷。機(jī)體受載和傳力路線/四旋翼系四旋翼系統(tǒng)是復(fù)合四旋翼飛行器發(fā)展的一個(gè)大。目前四旋翼飛行器的最大重量約50kg，100kg級(jí)別的四旋翼系統(tǒng)還存在，系統(tǒng)的重量和尺寸大、功耗高，難以有效滿寸、重量、氣動(dòng)設(shè)計(jì)上兼容解決起來(lái)比較?？刂葡到y(tǒng)和控制確定性和系統(tǒng)參數(shù)化的，加上載荷的重量分布不同造成的系統(tǒng)重心變化，以上因素都的認(rèn)識(shí)水平。目前CloudCapTechnology公司已經(jīng)專門開發(fā)出用于復(fù)合四旋翼綜合控PiccoloPiccoloII、PiccoloSLPiccoloNano)自動(dòng)駕駛儀。經(jīng)濟(jì)可靠的復(fù)合四旋翼系統(tǒng)控制系統(tǒng)和控制律設(shè)計(jì)存在一定。結(jié)構(gòu)與材可行由于復(fù)合方案的系統(tǒng)更加新穎與復(fù)雜，相比已經(jīng)成常規(guī)方案將增加不少研發(fā)時(shí)間與成本，其測(cè)試與驗(yàn)證也將花費(fèi)資源。同時(shí)，為使旋翼及其他飛行能力都達(dá)到最優(yōu)，合實(shí)際應(yīng)用需求研制全新的高性能復(fù)合四旋翼無(wú)人機(jī)這樣可以大幅度降低研制周期和成本，預(yù)期會(huì)有較大的市場(chǎng)需求，未來(lái)發(fā)展前景較好?？傮w與氣動(dòng)設(shè)計(jì)方四旋翼系統(tǒng)設(shè)計(jì)方飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方，固定翼四旋翼復(fù)合飛行器通過(guò)綜合固定翼飛機(jī)和四旋翼飛行器獲得了獨(dú)特的垂直起能。這使得復(fù)合四旋翼相對(duì)于其他無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：與常規(guī)固定翼飛機(jī)相比，和使用方便操作人少與直升機(jī)相比復(fù)合四旋翼簡(jiǎn)單廉價(jià)、高可靠，并且續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，若四個(gè)旋翼中的一個(gè)或兩個(gè)發(fā)生故障，還可以進(jìn)行滑翔降落，復(fù)合四旋翼（0~150m/（射架、傘等分系統(tǒng)；巡航發(fā)動(dòng)機(jī)推重比需求降低，推進(jìn)系統(tǒng)重量減輕、耗油率減小。，翼的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題尚未完全解決，包括垂直起降系統(tǒng)、總體和氣動(dòng)技術(shù)等，導(dǎo)致目方向特色（應(yīng)用市場(chǎng)分析及前景民用領(lǐng)電力巡目前已與部分企業(yè)合作推出以旋翼無(wú)人機(jī)和涵道式無(wú)人機(jī)進(jìn)行電力巡線信息測(cè)，因此在電力巡線領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。