电池
电池是无人机动力系统中储存并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数为锂聚合物电池。相较于其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,同时也具有较好的放电特性。
锂电池
电机
电机是无人机系统中最终啊哟的组成部分,它是直接将电能转化为机械能的不见。无刷电机技术的不断成熟也是无人机技术行业兴起的重要技术基础。与有刷电机相比,无刷电机具有效率高、寿命长的优势。无人机上应用的往往是外转子电机。比发动机更有优势的是,无刷电机基本不需要定时保养。
无刷电机
螺旋桨
在无人机的动力系统中,螺旋桨是将机械能转化为飞机升力的部件。螺旋桨一般采用碳纤维、尼龙塑料或木头作为原材料。螺旋桨自身的效率与电机的匹配度会在很大程度上影响无人机的航时和速度。从宏观上来讲,旋转的螺旋桨会对下方的空气产生一个作用力,从而受到来自空气的向上的反作用力,这个反作用力就是升力。从另一个角度讲,我们也可以将螺旋桨看成一支机翼,这支不停运动的机翼由于“伯努利定理”而得到升力。
螺旋桨
伯努利定理:在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压力就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定理”。伯努利定理的内容是:由不可压、理想流体沿流管作定常流动时的伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。伯努利定理是飞机起飞原理的根据。伯努利定理在水力学和应用流体力学中有着广泛的应用。而且由于它是有限关系式,常用它来代替运动微分方程,因此在流体力学的理论研究中也有重要意义。
在动力系统最优配置中,电池电芯的一致性、电机和螺旋桨的一致性都很重要!在设计一款长航时的多旋翼无人机时,需要注意以下几点:
1. 选择电机和螺旋桨的最优配置;
2.选择电芯一致性好的、能量密度高的高品质电池;
3.选择一致性好的、效率性高的螺旋桨和电机;
4.机体布局要合理,确保飞机的重点在几何中心左右。
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