無人機四、六、八旋翼怎么選？

        在如今這個動蕩的經(jīng)濟市場下，股市不穩(wěn)，涼透百分之九十九股民的心；房地產(chǎn)低迷不起，大佬們相繼又跳樓、又逃跑、又轉(zhuǎn)型；盲目投身互聯(lián)網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)+的外行們，又有多少資金猶如沙沉大海，甚至沒有激起一點點波紋；國家領(lǐng)導(dǎo)人每天都在強調(diào)農(nóng)業(yè)的供給側(cè)改革，農(nóng)業(yè)種植統(tǒng)一規(guī)?；芾?，積極提高生產(chǎn)力，可中國農(nóng)業(yè)面積18億畝地，這現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)何時打造完畢？“人工智能”無疑在近幾年越來越得到各界人士的關(guān)注，其中的無人機商家更是在風(fēng)險投資界搶足了風(fēng)頭，賺足了資金，也炒熱了現(xiàn)今的市場。不得不承認，無人機的出現(xiàn)的確得到了廣泛的應(yīng)用，而且目前不但在優(yōu)化，也在細化，更在智能化。森林防火、電力巡線、航拍航測、影視拍攝、房地產(chǎn)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)飛防噴灑、環(huán)保、現(xiàn)場救援、交通疏導(dǎo)、輸送快遞等等。這個市場帶來了給年輕人創(chuàng)業(yè)的機會，所以各大關(guān)于無人機的社群、論壇、新聞、微信公眾號等也都火熱的討論著，對于無人機有四旋翼、六旋翼、八旋翼的機型，你蒙圈了么？
穩(wěn)定性的影響
     基本上，我們可以認為多旋翼飛行器的穩(wěn)定性里，八旋翼>六旋翼>四旋翼。原因當(dāng)然好解釋，對于一個運動特性確定的飛行器來說，自然是能參與控制的量越多，越容易得到好的控制效果。四旋翼飛行器尚且是一個欠驅(qū)動系統(tǒng)。六旋翼飛行器的時候就已經(jīng)是一個完全驅(qū)動系統(tǒng)了。復(fù)雜了是一回事，但是如果能獲得比較好的效果，也是值得的。另外一個不容易注意到的好處是，旋翼數(shù)量較多的時候飛行器對于動力系統(tǒng)失效的容忍程度也會上升。畢竟多發(fā)飛行器一臺發(fā)動機突然失效不是很罕見的情況。模型級別的飛行器，射槳也是常有的事。在這種情況下，八旋翼和六旋翼都可以承受雙發(fā)/單發(fā)失效的狀況，并且飛行器仍然可控。而如果是四旋翼飛行器的話，只要單發(fā)失效，除非旋翼上有周期變距，否則唯一的選擇就有摔機了。

幾何尺寸
       旋翼的數(shù)量增加以后，會對飛行器的幾何尺寸帶來負面影響。因為旋翼數(shù)多了，自然每個旋翼之間的距離也會縮減。四軸飛行器每隔90度放置一個旋翼，六軸飛行器每隔60度放置一個旋翼，八軸飛行器每隔45度放置一個旋翼。假設(shè)相同拉力時幾個旋翼的槳盤總面積相同（這個并不準(zhǔn)確，但可以作為大概的參考），很容易得出幾種結(jié)構(gòu)形式需要的旋翼直徑。



   同樣，多旋翼的旋翼位置在設(shè)計時也不能相互干涉。因此也很容易得出幾種結(jié)構(gòu)形式中旋翼中心距離飛行器幾何中心距離。





     很容易看出來，相比較旋翼直徑的縮小，旋翼中心與飛行器幾何中心的距離增加得更快。因此很不幸的，旋翼的數(shù)量越多，飛行器的尺寸也就會做得越大。

     可能會有人說：不是有那種上下疊層的多旋翼飛行器么？就是在一個支臂上同時放置一組共軸反槳的動力組，這樣的話不就可以做到旋翼個數(shù)增加，卻不增加飛行器尺寸的效果么？這個點子看起來不錯。但有個重要的缺點是，共軸反槳的那上下一對旋翼的氣流會相互干擾，從而影響這一對動力組合的效率。簡單地說，就會導(dǎo)致這一對旋翼的拉力不是1+1 = 2，而是1+1 < 2的糟糕結(jié)果。至于具體會損失多少，大約是20%的樣子。因此這么算下來的話，其實這種構(gòu)型能獲得的提升很有限，還增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。


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