《无人机概论》第2章 无人机结构与系统(1).pptx

无人机概论

◎钟伟雄韦凤主编

邹仁张富建副主编

冠

无人机=概论

●“十三五”应用型人才培养规划教材

●无人机应用技术重点专业建设示范教材

第二章无人机结构与系统

“十三五”应用型人才培养规划教材无人机应用技术重点专业建设示范教材

清华大学出版社

清华大学出版社

第一节无人机结构与系统概述

第二节无人机的基本结构

第三节无人机动力系统

一

第四节无人机控制站与飞行控制系统

第五节无人机通信导航系统

第六节无人机任务载荷系统与发射回收系统

体

目录

无人机结构与系统主要包括无人机、动力系统、控制站、飞行控制系统、通讯导航系统、

任务载荷系统和发射回收系统等。

无人机，按飞行平台构型的不同可分为固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞艇等.

动力系统，提供无人机飞行所需动力。

控制站，监测和控制无人机。

飞行控制系统，保证无人机姿态稳定和控制。

通信导航系统，保证遥控指令准确传输，保证信息反馈的可靠性、精确性、实时性及有效性。

任务载荷系统，实现无人机飞行要完成的特定任务。

发射回收系统，保证无人机顺利升空以及安全着陆。

一、无人机结构与系统概述

3

第三节无人机动力系统

第四节无人机控制站与飞行控制系统第五节无人机通信导航系统

第六节无人机任务载荷系统与发射回收系统

第二节无人机的基本结构

第一节无人机结构与系统概述

固定翼无人机大多数都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个部分组成，其基本

1-螺旋桨；2-副翼；3-垂直尾翼；4-水平尾翼；5-机翼；6-起落架

结构如图。

1.机翼

◆功能：产生无人机飞行所需要的升力。

◆组成

翼梁：承受弯矩(缘条)和剪力(腹板)

纵墙：与蒙皮形成封闭的合段承受扭矩，与机身

连接方式为铰接

桁条：铝合金挤压或板材弯制而成，与翼肋相连

并且铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力更

好的承受机翼的扭矩和弯矩

翼肋：包括普通翼肋和加强翼肋

蒙皮：承受局部空气动力和形成机翼外形

1-接头；2-加强肋；3-翼梁；4-前墙；5-蒙皮；6-后墙；7-翼肋；8-桁条

2.机身

◆功能装载、安装基础。◆组成

蒙皮：与机翼蒙皮作用相似；桁条：与机翼桁条作用相似；

桁梁：作用与翼梁相似；隔框：作用与翼肋相似。

1—桁梁；2—桁条；3—蒙皮；4—加强隔框；5—普通隔框

3.尾翼

◆功能：稳定和控制俯仰及偏转。◆组成

水平尾翼：由固定的水平安定面及其后的可转动的升降舵组成。

垂直尾翼：由固定的垂直安定面及其后的可转动的方向舵组成。

3-垂直尾翼；4-水平尾翼

4.起落装置

◆功能：支撑无人机在地面上的活动，

包括起飞和着陆滑跑、滑行、停放。

◆组成

支柱：起支撑作用并作为机轮的安装

基础。

减震器：吸收着陆和滑跑冲击能量

机轮：与地面接触支持无人机的重量，

减少无人机地面运动的阻力，可以吸收一

部分撞击动能有一定的减震作用

收放机构：用于收放起落架以及固定

支柱，飞行时可减少阻力

1-收放动作筒；2-撑杆；3-机轮；4-铰链；5-减震支柱

5.动力装置

◆功能：产生拉力(螺旋桨式)或推力(喷气式)使无人机产生相对空气的运动。

◆组成在下节中详述

无人直升机是由旋翼提供升力和推进力进行飞行。

一般由主旋翼、机身、尾桨、起落装置、操纵系统、传动系统、电动机或发动机组成。

1-机身；2-主旋翼；3-尾旋翼；4-操纵系统；5-动力系统；6-起落架

(1)主旋翼

主要由桨叶和桨毂组成，是无人直升机最关键的部位，既产生升力，又是无人直升机水平运动的拉力的来源，旋翼旋转的平面是升力面也是操纵面。

1-桨叶；2-桨叶摇臂；3-桨毂；4-拨杆；5-变距拉杆；6-外环

旋翼的结构形式：指浆叶与桨毂的连接方式

四类：全铰式旋翼、半铰式旋翼、无铰式旋翼、无轴承式旋翼

变距铰

a)全铰式

二、无人机的基本结构

旋翼结构形式

d)无轴承式

b)无铰式

c)半铰式

(2)机身

无人直升机机身与固定翼机身结构和功能类似。

主要功能：装载燃料、货物和设备等，同时作为安装基础将各部分连成一个整体。机身具有承载和传力的作用，承受各种装载的载荷，还承受各类动载荷。

(3)尾桨

尾桨的主要作用是产生一个侧向的拉力/推力通过力臂形成偏转力矩，平衡主旋翼的反扭矩并且控制航向，

相当于直升机的垂直安定面，可以改善直升机的航向稳定性提和提供一部分升力等。

尾桨分为推式尾桨和拉式尾桨，尾桨拉力方向指向直升机的对称面，为推式尾桨；从对称面向外指为拉式尾桨。

2.无人直升机的基本结构

二、无人机的基本结构

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尾桨

(4)起落装置

用于地面停放时支撑重量和着陆时吸收撞击能量的部件。

结构形式有