多旋翼無(wú)人直升機(jī)有兩種動(dòng)力系統(tǒng),一種是油動(dòng)系統(tǒng),另一種是電動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于油動(dòng)系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇要求包括,發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率,功重比,耗油特性,高度特性,溫度特性,速度特性,啟動(dòng)特性,加速特性,可靠性等。
發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇首先要求發(fā)動(dòng)機(jī)的可用功率應(yīng)滿足共軸雙旋翼無(wú)人直升機(jī)在各種飛行狀態(tài)下需用功率的要求,在確定直升機(jī)的需用功率時(shí),除了旋翼的需用功率外,還應(yīng)考慮以下功率需求和損失:
1,發(fā)動(dòng)機(jī)安裝和進(jìn)排氣損失,一般占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的3%-6%左右。
2,傳動(dòng)損失,主要是減速器的功率損失,約占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的2%-4%左右。
3,其他損失,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)評(píng)估。
對(duì)于電動(dòng)系統(tǒng),電機(jī)的選型要求一般采用無(wú)刷電機(jī)做動(dòng)力,無(wú)刷電機(jī)相對(duì)有刷電機(jī)壽命更長(zhǎng)、性能更穩(wěn)定。鋰電池同時(shí)需要給無(wú)刷電機(jī)選擇配套的電調(diào),電調(diào)的主要功能是將鋰電池的直流電轉(zhuǎn)化為三相交流電,通過(guò)飛控產(chǎn)生的PWM信號(hào)(或其他控制指令)調(diào)整供給無(wú)刷電機(jī)的電壓,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。所選的鋰電池電池容量是評(píng)估直升機(jī)航時(shí)的重要指標(biāo)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),電動(dòng)直升機(jī)在15公斤起飛重量下正常飛行所需功率在2500w左右,例如2塊6s,22000mah的電池所能產(chǎn)生的最大功為2*6*4.2(v)*22(A.h)=1108.8Wh。
無(wú)刷電機(jī)型號(hào)的選擇:主要是分析確定共軸雙旋翼共軸直升機(jī)所需的最大功率和轉(zhuǎn)速,無(wú)刷電機(jī)的KV值:指電機(jī)輸入電壓每提高1v,電機(jī)空載轉(zhuǎn)速所增加的量。170KV即說(shuō)明電機(jī)空載情況下,加1V電壓轉(zhuǎn)速為170n/min,加2V電壓轉(zhuǎn)速為340n/min。
電動(dòng)系統(tǒng)功率損失同發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失評(píng)估類似。