多旋翼植保噴霧機(jī)設(shè)計(jì)理念
多旋翼植保噴霧機(jī)的主要任務(wù)是裝載農(nóng)藥進(jìn)行噴灑作業(yè)，農(nóng)藥載重量是提高航空植保作業(yè)效率至關(guān)重要的因素。從技術(shù)上講，多旋翼植保噴霧機(jī)的農(nóng)藥載重量取決于其動(dòng)力分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而無人機(jī)的升效是動(dòng)力分系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重要的技術(shù)指標(biāo)。
無人機(jī)的升效定義為總升力與總功率的比值。與之相區(qū)別，單軸（單個(gè)旋翼）的升力與功率的比值稱為槳效。作為多旋翼無人機(jī)而言，無人機(jī)升效是多個(gè)單軸槳效的合成。設(shè)計(jì)步驟如下：
步，確定單軸升力。單軸升力＝損耗補(bǔ)償系數(shù)×起飛重量／旋翼個(gè)數(shù)。損耗補(bǔ)償系數(shù)是為彌補(bǔ)多軸合成升力的損失設(shè)定的，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，需要通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合歸納得出。
第二步，設(shè)計(jì)螺旋槳形狀。根據(jù)單軸升力、多旋翼結(jié)構(gòu)尺寸等因素，設(shè)計(jì)螺旋槳的參數(shù)，主要包括：螺旋槳葉數(shù)、螺旋槳直徑、螺旋槳螺距、螺旋槳材質(zhì)等。多旋翼是定螺距槳型，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單一些。從設(shè)計(jì)槳效角度，槳型設(shè)計(jì)要充分考慮與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相匹配。
第三步，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。根據(jù)槳型氣動(dòng)力參數(shù)，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，主要包括：電機(jī)額定功率、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)額定扭矩、電機(jī)扭矩、電機(jī)功重比等。多旋翼是以各個(gè)螺旋槳轉(zhuǎn)速來控制升力的，因此重點(diǎn)圍繞轉(zhuǎn)速來設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)提高槳效是非常重要的。
第四步，檢驗(yàn)槳效。將設(shè)計(jì)好的螺旋槳和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組合成實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，就可以在檢驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行槳效的試驗(yàn)工作了。檢驗(yàn)臺(tái)要求較簡(jiǎn)單，只要能容易固定實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并檢測(cè)出實(shí)時(shí)升力，以及同時(shí)的供電電流等參數(shù)即可。不斷加大電機(jī)的轉(zhuǎn)速，升力和電流都會(huì)上升，記錄升力和電流的關(guān)系曲線，將可換算成實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的升力和槳效關(guān)系曲線。檢驗(yàn)升力和槳效關(guān)系曲線，可清楚得出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)在給定設(shè)計(jì)升力范圍內(nèi)的槳效關(guān)系。
重復(fù)第二步到第四步，反復(fù)調(diào)整槳型、電機(jī)各參數(shù)的設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)各種實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的升力和槳效關(guān)系曲線，從而選擇出槳效設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并將其升力和槳效關(guān)系曲線作為下一步設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)依據(jù)。
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