新构型共轴双旋翼无人机

近年来无人机被大量应用于航拍、巡检等领域的工作，在这些应用领域里，多旋翼无人机占据主流地位，以至于很多人把无人机和多旋翼无人机划上等号。然而在面对狭小的复杂环境时主流的四旋翼无人机也存在续航小、载重能力差这些不可逾越的问题，新构型共轴双旋翼无人机，相比于四旋翼机型，能够更好的在狭小的复杂环境中执行任务

无人机经过数十年的发展已经广泛的应用于各行各业，市面上的无人机种类包括固定翼、多旋翼、直升机等。图1(左)所示为多旋翼无人机，其具有体积小、控制性能好等特点，合适用于航空摄影。它们可以轻松悬停和垂直起飞，但大多数多旋翼无人机器不具备执行长程飞行任务的能力[1]。图1(中)为固定翼无人机，它们和常规的飞机类似具有更快的速度，并且依靠独特的机翼设计能够大大提高效率，长时间在空中飞行。但是他们没有垂直起降与悬停的能力，在应用范围上捉襟见肘。图1-1(右)为无人直升机，能够垂直悬停和发射。它们适合携带更大的有效载荷，但也往往比其他飞机更大[2]。

图1 各类无人机

如图2为新构型的共轴双旋翼无人机。相比于上述各类无人机，在兼具其优点的同时又弥补了其各自的不足，具有旋翼无人机优势的同时，在载荷与续航方面大大领先于旋翼类无人机。其工作方式如图3所示，此为上旋翼，通过两个舵机配合连杆实现电机的前后左右移动，实现直升机俯仰与偏航运动。这样设计与传统的倾斜盘结构相比避免复杂的倾斜盘结构设计，提高安全性能的同时降低成本[3]。此外共轴无人机的一对旋翼采用对称布局，上下旋翼分别置于机体的两端。与传统的采用同侧布局的方式相比，减少了下旋翼受到上旋翼的气动干扰，能够在保证机体结构紧凑的同时提高旋翼的升力，进一步降低能耗。

图2 新构型的共轴双旋翼无人机

新构型的共轴无人直升机具有结构紧凑可操作性强、低成本易维护、能够适应复杂工作环境的特征。在这个无人机大量应用于给个领域的时代是一个极具潜力的设计，具有广阔的前景和创新价值。