無人機知識——入門到精通之二

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發表于 2016-7-4 16:57:34 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

機架是一個多軸飛行器的核心，幾乎所有的配件都與它直接相連。我們可以把整個航模成兩個部分：“心臟”——飛控和利用電機控制的“四肢”——機槳，而這些全部的配件都要集成在機架之上，以免它們因遭到沖擊而損壞，并且一個機架也控制著整架飛機的重心。

通常用什么材料來構建一個機架？

機架可以由很多不同的材料構成，例如木頭、塑料、金屬(鋁)、玻璃纖維、碳纖維等其他材料。所有的配件會用螺絲或者扎帶被固定在機架上，而且偶爾會把彈性泡沫塑料或者類似的填充物固定在機架上以減少外界因素對機架的沖擊，起到緩沖的作用。

對于一個初學者來說，如果你對手工比較在行的話，木材似乎是一個很好的選擇，它很容易處理，并且價格也便宜，但是現如今大部分零件都是塑料或者金屬的，你必須想辦法合適的處理它們；如果你擁有一個3D打印機的話，你還可以利用它打印自己的機架；玻璃纖維和碳纖維機架十分先進，也更加輕盈，但是手工處理它們并不是一件容易的事情。

多軸飛行器模型是如何被定義的？

多軸飛行器的定義元素主要是兩方面，一是電機的數目，這定義了旋翼數的多少N；二是機架翅膀（軸）的數目M，這定義了飛行器是M軸飛行器。我們一般對一個飛行器稱之為M軸N槳飛行器。

兩旋翼（2-motor）

兩槳旋翼機、共軸雙槳旋翼機、兩軸阿凡達飛行器都包含了兩個旋翼，這兩個旋翼可以并排安裝或者同時固定在飛機頂部。這些都是最簡單的，但是要操作好很難，它們的載重也不可以太多。如果一個電機停止加速，那么飛機絕對會朝向地面按照重力加速度墜毀。這些兩槳的飛機在航模玩家中很少涉及，因為他們實在是太不穩定了。

三旋翼（3-motor）

三旋翼機一般有兩個軸在飛機正向，一個軸在飛機負向。所以機身看起來應該是T型或者Y型。負向的電機通過自身的旋轉來調整飛機固定在某個航向上，三旋翼通常比兩旋翼更好控制，也上升的快一些，但是并不顯著。當然，如果電機停止運轉，那么飛機必將墜毀，但這類模型相對比較敏捷。

四旋翼（4-motor）

四旋翼比三旋翼負重更多，也更容易組建，因為四旋翼不需要獨立的旋翼來控制單一的參數。它們更穩定，并且飛行時間更長，因為你可以承載更大的電池。四旋翼通過減少其中兩個電機的轉速來實現橫滾，而另外兩個電機就可以控制整個飛機的航向了。

四旋翼X（QuadX）或四旋翼+（Quad+）的翼展不同，使得飛機看起來像一個X或一個+號。它們主要的區別在于“前”在哪里。

H—四旋翼（H-Quads）看起來像一個H。

V尾四旋翼更像一個三旋翼和四旋翼的的混合體。后面兩個旋翼距離較近，并且呈內向或者外向30-55°角，由于氣流的作用，這類設備的偏航更加靈敏。

還有一種配置很罕見的四旋翼，類似于三旋翼，采用了Y型的設計，但是和三旋翼的區別是將三旋翼尾部控制偏航的一個電機用同軸的兩個電機代替，這兩個電機帶動了兩個旋翼按照不同的轉向旋轉。

六旋翼（6-motor）以及更多

六旋翼、八旋翼、九旋翼甚至十旋翼的基本設計模式是相同的。旋翼圍繞著一個中心點布置，圍成一個圓的形狀。也有些模型將旋翼安裝在頂部。Y型六旋翼看起來像一個三旋翼，但在其中沒有一個旋翼獨立控制獨立的參數。相反，飛機的偏航是類似四旋翼一樣，通過改變電機的速度實現的。相比獨立設計偏航旋翼而言，此類設計感覺不如獨立偏航靈敏。

更多的旋翼使得飛行器能夠載重更多，并且其穩定性更好。這種多旋翼飛機在飛行控制器的控制下，當一個或多個電動機斷電時，仍可以保持飛行能力而不至于墜毀。但是當然飛機總重和它搭建的復雜性及其價格都是成正比的，而且更多的旋翼也需要大量的電力供應，需要攜帶的電池也更大。; X$ [3 F9 M9 Q6 y" \
決定組建什么樣的模型主要取決于你想做什么。一般人不可能將一個價值上萬元的攝像頭裝在一個簡單的三旋翼機上，你同樣不可能會讓一個八旋翼機做一些簡單的特效飛行。

作為初學者，四旋翼及似乎是一個最好的入門模型。它們很容易搭建，并且飛行非常穩定。但是當你剛開始的時候，最好保證以下兩點：組建越簡單越好，重量越輕越好。

最好不要從一個成品飛行器開始。第一是因為當你撞壞了某些價格不菲的設備的時候，你就等著花大把錢去廠家修理吧。第二點，成品飛機一般都較重，輕盈的設備在空中飛行的時候更加容易控制。第三，當飛控自動升級并且由廠家程序化之后，它已經為你做好了所有的事情，而你將永遠體會不到自己飛行控制一臺多旋翼飛行器的樂趣了。我們的學習順序是先了解掌握飛行器的原理和性能之后，再進行下一步的組裝和操控。