多旋翼無人直升機有兩種動力系統(tǒng),一種是油動系統(tǒng),另一種是電動系統(tǒng)。對于油動系統(tǒng),發(fā)動機的選擇要求包括,發(fā)動機的有效功率,功重比,耗油特性,高度特性,溫度特性,速度特性,啟動特性,加速特性,可靠性等。
發(fā)動機功率的選擇首先要求發(fā)動機的可用功率應(yīng)滿足共軸雙旋翼無人直升機在各種飛行狀態(tài)下需用功率的要求,在確定直升機的需用功率時,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)動機安裝和進排氣損失,一般占發(fā)動機功率的3%-6%左右。
2,傳動損失,主要是減速器的功率損失,約占發(fā)動機功率的2%-4%左右。
3,其他損失,根據(jù)經(jīng)驗評估。
對于電動系統(tǒng),電機的選型要求一般采用無刷電機做動力,無刷電機相對有刷電機壽命更長、性能更穩(wěn)定。鋰電池同時需要給無刷電機選擇配套的電調(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,通過飛控產(chǎn)生的PWM信號(或其他控制指令)調(diào)整供給無刷電機的電壓,從而實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的控制。所選的鋰電池電池容量是評估直升機航時的重要指標(biāo)。根據(jù)經(jīng)驗,電動直升機在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。
無刷電機型號的選擇:主要是分析確定共軸雙旋翼共軸直升機所需的最大功率和轉(zhuǎn)速,無刷電機的KV值:指電機輸入電壓每提高1v,電機空載轉(zhuǎn)速所增加的量。170KV即說明電機空載情況下,加1V電壓轉(zhuǎn)速為170n/min,加2V電壓轉(zhuǎn)速為340n/min。
電動系統(tǒng)功率損失同發(fā)動機功率損失評估類似。