前言:
經過了13、14、15這三年,無人機領域的融資越來越難,投資人也逐漸對電動無人機提不起興趣,消費級無人機廠家競爭激烈,山寨橫行。無人機B端市場前景被看好,但也面臨著許多的問題,在電力、消防、植保等領域無人機的載重及續航時間成為制約其發展的重要因素。
自今年以來,燃油動力多旋翼無人機被炒得次數越來越多。其大載重與長航時為B端市場帶來曙光。當然在其載重和航時占有優勢的時候,其相比于電動多旋翼的劣勢也比較明顯突出。
一、油動多旋翼的分類
油動多旋翼按驅動的方式分,可分為兩類:油動直驅多旋翼,油動變槳距多旋翼;
油動多旋翼按動力類型分,又可分為:油電混合多旋翼,純油動多旋翼;
1:油動直驅多旋翼
所謂油動直驅多旋翼就是直接通過改變發動機的轉速來控制無人機的姿態飛行。其與電動多旋翼的驅動方式及原理是基本一樣。此種驅動方式其優缺點也十分明顯。
油動直驅的優點:
(1)結構簡單。油動直驅多旋翼其控制發動機轉速快慢的方式是通過飛控控制舵機來改變發動機油門的大小,進而來控制其飛行姿態。這種方式是靠機械式的方式來控制油門的大小。還有一種方式是將普通的機械式控制變為電噴,電噴的精準度要比機械式的高,在發動機高速飛行狀態下精準控油,性能要比機械式的高很多。但是電噴的可靠性沒有傳統機械時的好,故障率比較高。
(2)質量輕,體積小。由于其沒有繁瑣的變速機構,其機體質量要比變槳距的小很多,且轉速高,槳盤面積小,使得其體積遠小于變槳距,運輸比較方便。
油動直驅的缺點:
(1)抗風性差。其響應速度慢,油動直驅的抗風性比較差,3級風就不能飛,不抗風的無人機你會用嗎?。
(2)壽命短。目前國內油動多旋翼廠家幾乎都用的是國產發動機,最常見的是DLE與DLA的發動機。詢問發動機廠家,DLE、DLA發動機壽命差不多只有200小時,再加上直驅的驅動變速方式使得其發動機壽命變得更短!不過也有用國外發動機的廠家,但是國外發動機不僅價格昂貴,而且維修周期以及費用同比國內要高出很多。
(3)震動大,安全性能有待考證。發動機越多其震動就越大,這使得其結構在抗疲勞設計方面要著重考慮。震動對飛控的影響也非常大,短時間里飛行可能不會出現問題,但飛行時間一旦過長,其對飛控的的影響就顯得越來越明顯。大疆飛控研發這么長時間都會出現飛控變傻不受控制“一建放生”的現象,油動飛控的可靠性有待進一步的觀察驗證,其開發難度要比電動的難很多,如果單純的將電動的飛控移植到油動稍作改變,或是將開源的改動應用,那么未來其安全性,尤其長期飛行作業就不能夠保證。
2:油動變距多旋翼
所謂油動變距多旋翼就是其發動機輸出轉速一定,通過減速箱將高轉速變為低轉速,改變槳的螺距來實現升力大小的變化。
油動變距的優點:
(1)響應快,抗風性強。由于油動變距多旋翼是通過變距的方式來改變轉速,其響應速度要比油動直驅改變油門的大小要快很多。
(2)壽命較長。油動變距相比于油動直驅,對發動機的壽命不會減短,其轉速一直恒定在發動機的最佳轉速狀態。但這也只是相比于油動直驅多旋翼的壽命。國產發動機的壽命200小時。
油動變距的缺點:
(1)結構復雜,維修成本高。油動變距相比油動直驅加了變距機構和變速機構,這使得其維修成本很高,并且炸機成本要遠遠高于油動直驅的炸機成本。
(2)質量大,體積大。結構復雜后質量就會上去,變槳距的槳要比油動直驅的大很多,這就使得無人機軸距變大,進而使得體積變大,運輸起來很不方便。折疊或許可以解決。
(3)震動大。這個確定油動直驅的缺點一樣。
二、目前國內有哪些公司在做油動多旋翼?
目前國內做油動多旋翼且被媒體曝光以及擁有專利的企業不超過十家,但潛伏研發的可能很多。此處提到的無人機企業均用簡稱,不用全名,不為任何企業背書,例舉到的每一個企業的油動多旋翼都有各自不一樣特點,沒有一家重復。
1:油動變距多旋翼
油動變距多旋翼應該說是國內創業者最早嘗試的。其代表性創業公司有兩家。
(1)天行健。遼陽天行健變距多旋翼應該是國內最早的,其載重80KG,是已知在國內油動多旋翼載重最大的一家。其專利擁有數量也是最多的。