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型無人機普遍具有載荷小、飛行高度低、速度慢、續(xù)航時間短等性能劣勢,因為作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,機體的毀傷頻率也比較高,傳統(tǒng)的鋁合金等金屬材質(zhì)已經(jīng)遠遠不能滿足無人機在性能方面的發(fā)展需求。碳纖維復(fù)合材料具有高比強度和高比剛度,能大大減輕無人機的機身重量,從而降低無人機的載荷成本和增加無人機的有效載荷量,延長機體的飛行距離和飛行時間,對無人機結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化、小型化和化意義重大,成為新一代無人機的理想材料。
發(fā)現(xiàn)當(dāng)機臂在使用碳纖維復(fù)合材料【0°】7的鋪層方案時,機臂的結(jié)構(gòu)強度及穩(wěn)定性均高于設(shè)計強度及穩(wěn)定性系數(shù)2.0的要求。而強度及穩(wěn)定性過剩必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料冗余,增加了無效機重,給飛行效率及成本帶來影響。因此,必須通過碳纖維復(fù)合材料的鋪層優(yōu)化,使機臂既能滿足設(shè)計強度和穩(wěn)定性的要求,又能保持相對較低的機體重量。
理想的無人機機架應(yīng)該是堅固且輕質(zhì)的。要想讓電機的振動幅度z小,機架的剛度至關(guān)重要。機架的第二個要點是電機支撐臂的長度。如果設(shè)計者想用較大的螺旋槳,則必須確保螺旋槳葉片與其他部件之間留有一定空隙,以免由于振動導(dǎo)致某些部件觸碰到螺旋槳。碳材料制成的螺旋槳能夠輕易切斷電線和所有較軟的材料,在制造無人機時要切記這一點。
一體式無人機機架的結(jié)構(gòu),其采用例如塑料一體成型,安裝時無需折疊,機械強度更可靠。具體而言,如圖1所示,一種一體式無人機機架1為整體成型,作為無人機尤其是小型玩具類無人機的主體承載結(jié)構(gòu)。
如同現(xiàn)有技術(shù)一樣,無人機包括驅(qū)動電機、攝像裝置、電池系統(tǒng)和控制電路板(未示出)等,還可以包括遙控器(未示出)等附件。其中,驅(qū)動電機、攝像裝置、電池系統(tǒng)分別與控制電路板連接。