北航2014《微小型飛行器創(chuàng)新設(shè)計與實踐》試卷(1)

1、北京航空航天大學(xué)2013-2014學(xué)年第二學(xué)期考試統(tǒng)一用答題冊考試課程 微小型飛行器創(chuàng)新設(shè)計與實踐（A）班級 110515 成績 _ 姓名 徐志雄 學(xué)號 11051183 A2014年6月27日本課程考核成績通過每名選課學(xué)生提交實驗報告，由教師評閱實驗報告并結(jié)合分組完成的課程作品綜合評定。具體要求如下：1、選修本課的同學(xué)每人提交一份實驗報告（無報告者無成績，以未選修本課程處理）；2、實驗報告應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：實驗分組情況說明（組長、組員）；項目情況介紹（項目名稱、創(chuàng)新性說明）；項目設(shè)計、制作、組裝過程說明；你本人在分組實驗中完成的工作（該部分是報告重點，應(yīng)有一頁以上的篇幅）；項目的試飛情況；

2、試飛結(jié)果分析（成功在什么地方或失敗的原因分析）；總結(jié)你通過本實驗的收獲、體會和實驗結(jié)論；提出你對本課程的建議等。3、同組同學(xué)實驗報告的相同度不應(yīng)超過30%；4、實驗報告篇幅不少于4500字，正文用5號字，雙面打??；5、報告附在單面打印的試卷封面和試題頁（本頁）后裝訂，總頁數(shù)不超過5頁；6、2014年6月27日提交實驗報告（交給助教）。微小型飛行器實驗報告一、實驗分組情況說明：組長：徐志雄組員：赫寧、王躍、楊翰雯、陳春源、胡浩德、梁梟二、項目情況介紹：1、項目名稱：陸空一體化小型偵察無人機(jī)2、項目創(chuàng)新性說明：無論是搶險救災(zāi)，還是軍事行動，及時獲取最新的目標(biāo)動態(tài)都十分重要。因此無人偵察器的使用越發(fā)

3、廣泛?，F(xiàn)有的無人偵察器大致分為空中和地面兩類。空中方面，固定翼無人機(jī)適于大面積的區(qū)域偵查，旋翼類偵察機(jī)只能位于定點偵查；而地面?zhèn)刹炱鱾刹樗眯畔⒃敿?xì)，但區(qū)域較小，只能局限于地面，機(jī)動性較差，不便于快速部署。若將上述三者結(jié)合起來，取其優(yōu)點，則可以對一定的目標(biāo)區(qū)域?qū)嵭辛Ⅲw式的信息掌握，彌補上述三者的偵查空當(dāng)。該機(jī)可以用四旋翼飛行模式快速反應(yīng)，到達(dá)目標(biāo)區(qū)域后進(jìn)行懸停偵查或者降落進(jìn)行地面?zhèn)刹?。采用了模塊化設(shè)計和安裝導(dǎo)軌，可以加裝小型機(jī)械臂、攝像頭、夜航燈等設(shè)備，適應(yīng)多重偵查任務(wù)。小型機(jī)械臂采用了四自由度機(jī)械手，可以夾取一定重量的物體，便于執(zhí)行排爆等任務(wù)。攝像頭與地面站組成了圖像傳輸系統(tǒng)，便于第一視角操

4、作飛行，可以更好的隱蔽任務(wù)人員，降低任務(wù)風(fēng)險，更加貼近實際應(yīng)用。偵查完畢之后，可以在極小的場地起飛返航，生存力較強(qiáng)。履帶傳動的選擇使得對地面障礙的通過性較輪式車輛得到加強(qiáng)。三、項目設(shè)計、制作、組裝過程說明：1、緒論（一）、設(shè)計背景傳統(tǒng)的固定翼無人機(jī)在執(zhí)行偵查任務(wù)時面對的往往是半徑100km-1000km的區(qū)域，無人直升機(jī)和單兵便攜式偵察機(jī)雖然能滿足小范圍的使用需求，但無法對建筑物內(nèi)部情況進(jìn)行了解。而現(xiàn)有的地面?zhèn)刹樵O(shè)備經(jīng)常需要人員到達(dá)建筑物附近再遙控其進(jìn)行工作，因此可以覆蓋偵查的又區(qū)域大受限制。設(shè)想對一目標(biāo)執(zhí)行偵察任務(wù)時，若能在一定距離上使其快速飛向目標(biāo)，在空中對建筑物外圍實行立體化的信息獲取，

5、然后可駛?cè)虢ㄖ飪?nèi)部進(jìn)行細(xì)致偵查，則既減少了人力，保障了人員安全，又能夠全方位立體化地獲取目標(biāo)信息。圖1 現(xiàn)有產(chǎn)品（二）、設(shè)計理念 偵察器要具有高可靠性，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)成本低。該機(jī)針對小區(qū)域的復(fù)雜地區(qū)，應(yīng)具備較廣的場地適應(yīng)性，在空中可懸停，采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)具體的任務(wù)要求攜帶不同的任務(wù)載荷。2、產(chǎn)品概述（一）、設(shè)計要求主要設(shè)計要求有：最大起飛重量：約3000g任務(wù)載荷重量：約500g全機(jī)尺寸：500mm*600mm*200mm-700mm*800mm*250mm任務(wù)剖面如下：圖2 任務(wù)剖面（二）、功能概述對于空中偵察，采用四旋翼布局。因為四旋翼飛行器起飛重量大，可攜帶更多任務(wù)載荷；可維護(hù)性

6、高，響應(yīng)時間短；與固定翼飛機(jī)相比，航拍的穩(wěn)定性更高，能夠懸停于目標(biāo)上空長時間偵查，結(jié)構(gòu)緊湊，便于增加陸上偵查所需的行駛裝置。雖然不及固定翼飛機(jī)的飛行速度與覆蓋面積，但對于小區(qū)域指定目標(biāo)的偵查已經(jīng)能夠應(yīng)對。對于地面?zhèn)刹欤捎寐膸鲃?。雖然對于飛行器來講，輪式比履帶式的重量更輕，更合適，但在地面上輪式車輛的越障性能不及履帶，若采用四輪驅(qū)動以提高越野性能，則傳動機(jī)構(gòu)比履帶式復(fù)雜。由于四旋翼飛行器的起飛重量較大，所以決定采用履帶傳動，利用其較強(qiáng)的越野性能，以便于滿足復(fù)雜地域的通過性需求。（三）、總體布局總體布局方面，如果將四旋翼簡單地與履帶車輛結(jié)合起來（方案一），結(jié)構(gòu)不夠緊湊，會導(dǎo)致全機(jī)高度過高，重心

7、較高且機(jī)體慣量增加使得四旋翼的控制性能下降。因此決定將旋翼置于同側(cè)履帶的上下兩條的間隙之間（方案二），這樣可以最大限度減小整機(jī)高度。圖4是初步繪制的方案草圖。圖3 方案一試制 圖4 方案二草圖3、主要結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)（一）、中央受力結(jié)構(gòu)中央受力結(jié)構(gòu)用來連接四旋翼的電機(jī)和履帶電機(jī)，因此在地面或空中運動時會受到橫向與縱向交替變化的彎矩和扭矩。同時要放置飛控，需要使飛控板工作在一個較為接近于剛體的坐標(biāo)系中，才能較好地判斷飛 圖5 坐標(biāo)系草圖行器姿態(tài)，便于及時控制飛行器的動作，因此要盡量保證飛控板安裝點（將其簡化為點A）與四個電機(jī)（簡化為點M1、M2、M3、M4）的位置盡量不變。而且還要加裝一些必要的電

8、氣設(shè)備，需要事先設(shè)計隔框劃分出安裝的空間。為此設(shè)計出如圖所示的中央盒狀結(jié)構(gòu)。其中A1、A2、A3、A4與D1、D2能夠承受橫向與縱向彎矩，與C1、C2結(jié)合能夠承受縱向與橫向的扭矩。B1-B6又分別與C1、C2構(gòu)成封閉結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)抵抗縱向彎矩的能力。減重孔盡量符合等強(qiáng)度原則，保證每個減重孔四周的剩余材料厚度基本相同，以達(dá)到在符合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下質(zhì)量最輕的效果圖6 中央盒式模塊（二）、四旋翼電機(jī)安裝模塊圖7 電機(jī)座（1） 圖8 電機(jī)座（2）螺旋槳的拉力全部由電機(jī)座傳遞到整機(jī)，因此電機(jī)座必須能夠承受足夠的拉力。同時為了便于更換，最好能夠?qū)㈦姍C(jī)與履帶的誘導(dǎo)輪安裝到同一個零件上，即采用模塊化設(shè)計。而電機(jī)安

9、裝模塊又分為靠近履帶的驅(qū)動輪一側(cè)的兩個模塊和靠近誘導(dǎo)輪一側(cè)的兩個模塊。首先考慮四旋翼電機(jī)的安裝座。傳統(tǒng)的電機(jī)座如圖7，與電機(jī)十字盤相連的板材全靠粘接劑將力傳給機(jī)身，強(qiáng)度極限較低，不適合該機(jī)起飛重量大的特點。為此采用如圖8所示的電機(jī)座。十字盤安裝板插接在四個側(cè)板上面，即使不加粘接劑也能夠?qū)⒘νㄟ^側(cè)板傳遞給機(jī)身，因此較為合理。圖9 俯視圖圖10 履帶傾角然后考慮履帶下層驅(qū)動輪及誘導(dǎo)輪的布局方式。為了盡量減小履帶對旋翼氣流的阻擋，履帶整體越靠近旋翼所形成的圓盤的圓心越好，因為旋翼根部產(chǎn)生升力的效率最低。在滿足履帶電機(jī)齒輪箱寬度的幾何約束下履帶俯視位置如圖9。同時為了減重，決定令上側(cè)履帶滿足一定長度的

10、情況下，盡量減小下側(cè)履帶的長度，這樣還可以形成一定的后傾角便于越障，如圖10。為了增大履帶主動輪的包角，主動輪一側(cè)的模塊需要使得履帶的傾斜角度小于誘導(dǎo)輪一側(cè)的履帶。最終如圖10。為了減重，采取了側(cè)板加副板組成的盒式結(jié)構(gòu)，如圖11。對于誘導(dǎo)輪和安裝模塊的連接采用4mm碳纖維管制成的軸連接。 圖11 驅(qū)動輪包角 圖12 誘導(dǎo)輪包角（三）、履帶限位模塊為了減重，每一側(cè)履帶最少需要一個驅(qū)動輪和三個誘導(dǎo)輪，上層履帶由兩個誘導(dǎo)輪支撐傳動，行程較長，而旋翼位于上層履帶的下方，為了防止上層履帶下墜與旋翼碰撞，需要設(shè)置一個限位模塊來支撐中間的履帶運動，來容納旋翼旋轉(zhuǎn)的空間。因為已知履帶的長度，和履帶與旋翼平面圓

11、心的軸向距離，因此可以得到滿足幾何約束下旋翼的最大直徑，如圖13。此時升力最大，大概可以安裝十寸正反槳。圖13 滿足幾何約束下旋翼的最大直徑前端兩個誘導(dǎo)輪之間的履帶在越障時會產(chǎn)生較大的形變而改變履帶的張緊力。因此在限位模塊的側(cè)板上加了一個凸起來防止履帶產(chǎn)生較大的張緊力，如圖14。履帶限位模塊和電機(jī)安裝模塊通過一根10mm*8mm 圖14 側(cè)板的碳纖維管連接之后與中央受力結(jié)構(gòu)相連接。（四）、設(shè)備安裝導(dǎo)軌為了快速安裝不同的記載設(shè)備，將其制成安裝模塊，在肌腹與機(jī)身兩側(cè)設(shè)置安裝導(dǎo)軌，可以將已經(jīng)制成的設(shè)備模塊根據(jù)不同的需求安裝在機(jī)身上。直接將減重孔的形狀設(shè)計為導(dǎo)軌，如圖15，減輕結(jié)構(gòu)重量。 圖15安裝導(dǎo)

12、軌（五）、動力裝置的選取1、四旋翼動力裝置已得出滿足幾何約束條件下的槳盤最大直徑為260mm，故最大可采用10寸的槳。根據(jù)槳的尺寸，考慮到成本和制作，由于無刷電機(jī)響應(yīng)靈敏、壽命高，決定使用目前比較普遍的22系列無刷電機(jī)。根據(jù)整機(jī)的尺寸和全重，采用尺寸為2212的無刷電機(jī)較為合適。接下來就是確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即kv值。根據(jù)制作經(jīng)驗可知，3S電池下：KV900-1000的電機(jī)配1060或1047槳，9寸槳也可以； KV1200-1400配9050（9寸槳）至8*6槳 KV1600-1800左右的7寸至6寸槳KV2200-2800左右的5寸槳 KV3000-3500左右的4530槳2S電池下：KV13

13、00-1500左右用9050槳 KV1800左右用7060槳 KV2500-3000左右用5X3槳 KV3200-4000左右用4530槳槳的大小與電流關(guān)系：因為槳相對越大在產(chǎn)生推力的效率就越高。例如：同用3S電池，電流同樣是10安（假設(shè)），用KV1000配1060槳 與KV3000配4535槳它們分別產(chǎn)生的推力前者是后者的兩倍。下表為2212電機(jī)不同配漿情況產(chǎn)生的推力及相關(guān)電流：表1 推力與電流的統(tǒng)計KV值槳型電壓電流轉(zhuǎn)速（r/min）最大拉力（g）930GWS104711V12.1A643078810.5V11.6A627075010V10.9A61307109.5V 10.1A 5900

14、650GWS1060HD11V9.9A713065010V8.6A66905751000GWS1047RS11V 15.6A681088610V 14A6530820GWS1060HD11V 13.1A763074510V 11.6A7260675GWS9050HD11V 10.5A 843068110V 9.2A 79006031400GWS1060HD8V 15.2A72206707V 12.7A6560553GWS1047RS8V 18A63807757V 15.1A5860650GWS9050HD11V 18.9A972090310V15.4A9240816GWS8040HD11V 1

15、2.6A1180070010V 11A11000606綜合上述數(shù)據(jù)與使用壽命方面的考慮，決定采用kv1000的電機(jī)，配以30A電調(diào)（支持電壓）。經(jīng)裝機(jī)實測得到電流與推力值如下圖16?？芍姍C(jī)推力的線性良好，能夠產(chǎn)生足夠的剩余推力完成飛行動作和任務(wù)載荷。圖16 電流推力曲線、履帶動力裝置與四旋翼所使用的無刷電機(jī)不同，履帶需要扭矩大、工作穩(wěn)定的有刷電機(jī)。根據(jù)全機(jī)尺寸與重量，基本可選用以下三種型號的電機(jī)：380、385、395。這三種電機(jī)在轉(zhuǎn)速、扭矩等方面各有特長。下面為三種電機(jī)的尺寸、重量、運轉(zhuǎn)參數(shù)的比較。電機(jī)：1.5V 5650轉(zhuǎn) 0.75A3.0V 12900轉(zhuǎn) 1.00A4.5V 19200

16、轉(zhuǎn) 1.10A6.0V 26500轉(zhuǎn) 1.25A7.5V 33500轉(zhuǎn) 1.30A圖17 380電機(jī)參數(shù)電機(jī)：12V4650rpm/min24V9300rpm/min圖18 385電機(jī)參數(shù)電機(jī)：6 V0.7 A14000 RPM12V0.9 A28000 RPM圖19 395電機(jī)參數(shù)由圖分析可知，385電機(jī)的扭矩比較高，395電機(jī)則長于轉(zhuǎn)速。380電機(jī)是二者的折中，因此決定采用兩個380電機(jī)，利用級減速的尼龍波箱減速后分別驅(qū)動兩條履帶，利用二者的差速與正反向控制車輛的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向、原地旋轉(zhuǎn)等動作。如圖20為履帶波箱。圖20 履帶波箱為了用同一個電池給四旋翼電機(jī)和履帶電機(jī)同時供電，380電機(jī)需要采

17、用高電壓的有刷電調(diào)，以適配3s-4s的鋰電池。在這里選用HSP高壓版雙向320A有刷電調(diào),數(shù)據(jù)如下。圖21 電調(diào)參數(shù) 圖22 地面站實時圖像（六）、小型地面站為了便于攜帶和維護(hù)圖像接收屏幕與發(fā)射機(jī)，將屏幕和遙控器放置于一個小型設(shè)備箱內(nèi)，將屏幕安裝在上箱蓋上，兩個發(fā)射機(jī)并排置于下箱體中，發(fā)射機(jī)的天線伸出箱體，作為該機(jī)的地面站。遙控器可以在箱內(nèi)直接操縱，也可以取出后在移動中使用。在上箱蓋加裝遮光罩，便于在野外使用。如圖23。圖23 地面站系統(tǒng)（七）、配平及穩(wěn)定性分析為了使飛控板更好的工作以均勻分配供給四個電調(diào)的電流大小，防止某個電調(diào)過熱而斷電保護(hù)，最好使得整機(jī)的重心位于飛控板安裝位置的中心，這樣飛

18、行時的自旋動作也會更加精準(zhǔn)。由于橫向為對稱布局，故需重點考慮縱向的重量分配使得中心位于集體的中心。經(jīng)測量知，主供電電池重量為m1，有刷電調(diào)的重量為m2。為使二者對中心產(chǎn)生的力矩相等2，需使 m1l1=m2l22將實測數(shù)據(jù)帶入之后得到.與.基本相等，基本滿足配平需求。（八）、主要參數(shù)匯總下表是重量分析表，其中包括了各部分的重量，距機(jī)頭的距離，以及重量矩。表2 重量分析表重量/g質(zhì)心距機(jī)頭距離/mm重量矩/（kgm）重心點取值機(jī)身1061850.0196150%機(jī)身長前部旋翼電機(jī)座22220.000484中心后部旋翼電機(jī)座263620.009412中心前上誘導(dǎo)輪450.00002中心前下誘導(dǎo)輪41

19、600.00064中心后上誘導(dǎo)輪44430.001772中心波箱（含電機(jī)）2243820.08556860%長驅(qū)動輪44020.001608中心履帶（單側(cè)）152185 0.02812 50%總長主供電電池1721300.02236距機(jī)頭副供電電池501300.0065距機(jī)頭四旋翼無刷電機(jī)36-有無刷電調(diào)1503920.0588起飛總重2300-4、機(jī)載設(shè)備的選取與控制（一）、MWC飛行控制電路圖24 MWC接口示意圖 圖25 接線簡圖采用MWC可編程飛行控制器2.1版本程序。各個接口如圖24所示。根據(jù)機(jī)體布局采用四軸的X模式，接線簡圖如25。所示。其中將AUX3通道接在接收機(jī)的熄火通道上，用

20、一個通道開關(guān)對飛控實施解鎖，而不是用搖桿的組合控制解鎖，便于實際操作中的控制。四軸的控制原理就是，當(dāng)沒有外力并且重量分布平均時，四個螺旋槳以一樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，在螺旋槳向上的拉力大于整機(jī)的重量時，四軸就會向上升，在拉力與重量相等時，四軸就可以在空中懸停。在四軸的前方受到向下的外力時，前方馬達(dá)加快轉(zhuǎn)速，以抵消外力的影響從而保持水平，同樣其它幾個方向受到外力時四軸也是可以通過這種動作保持水平的。 3 圖26 旋翼轉(zhuǎn)向 當(dāng)需要控制四軸向前飛時，前方的馬達(dá)減速，而后方的馬達(dá)加速，這樣，四軸就會向前傾斜，也相應(yīng)的向前飛行，同樣，需要向后、向左、向右飛行也是通過這樣的控制就可以使四軸往我們想要控制的方向飛行了

21、，當(dāng)我們要控制四軸的機(jī)頭方向向順時針轉(zhuǎn)動時，四軸同時加快左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，并同時降低前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，因為左右馬達(dá)是逆時針轉(zhuǎn)動的，而左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是一樣，所以左右是保持平衡的，而前后馬達(dá)是順時針轉(zhuǎn)動的，但前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也是一樣的，所以前后左右都是可以保持平衡，飛行高度也是可以保持的，但是逆時針轉(zhuǎn)動的力比順時針就大，所以機(jī)身會向反方向轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到控制機(jī)頭的方向。做四軸的目的也是為了用電子控制把機(jī)械結(jié)構(gòu)變得盡可能的簡單。（二）、可拆卸小型機(jī)械臂在實際任務(wù)中，為了更好地處理可能發(fā)生的情況，最好加裝一個小型機(jī)械臂，執(zhí)行抓取物體等任務(wù)。最基本的任務(wù)執(zhí)行需要四個自由度，而且要求重量輕，具有一定的剛度。如圖2

22、7為機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)圖。內(nèi)段與外端長度分別為134mm與125mm。由于對其力量要求不高，而且為了減重，沒有采用作動筒驅(qū)動，而是直接用舵機(jī)來驅(qū)動，實現(xiàn)四個自由度的動作。（三）、機(jī)載攝像頭采用5.8G圖傳，720p攝像頭，將攝像頭與機(jī)械爪安裝在一起，便于拍攝抓取圖像與調(diào)整拍攝角度。圖28 攝像頭與圖傳（四）、小型探照燈為了適應(yīng)全天候的使用要求，將LED的電健開關(guān)改為拉煙開關(guān)，便于用遙控器的一個通道開關(guān)控制。如圖29為拉煙開關(guān)電路圖，將其連接到起落架通道，用起落架開關(guān)控制燈的亮滅。在機(jī)身腹部與兩側(cè)均設(shè)有滑槽導(dǎo)軌，便于將記載設(shè)備自定義安裝到所要求的位置。圖29 拉煙開關(guān)原理 圖30 小型探照燈（五）、履

23、帶電機(jī)的控制如果采用一個控制電路來控制兩個電機(jī)的轉(zhuǎn)速與正反向，需要多加一塊電路板，會增加飛機(jī)的總重。于是決定采用遙控器的混控功能。將兩個電調(diào)分別校準(zhǔn)之后接在接收機(jī)的2、4通道，即升降舵、方向舵通道上，并設(shè)置兩個通道為V尾混控，這樣即可實現(xiàn)用一個操縱桿控制兩側(cè)履帶的運動。5、設(shè)備布局與結(jié)構(gòu)制作經(jīng)過上文的理論分析可知該機(jī)制作是可行的，于是開始實際制作部分。各個部件匯總：XXD2212KV1000電機(jī)*4；380電機(jī)*4；ZTW30A電調(diào)*4；320A車用高壓雙向（帶剎車）有刷電調(diào)*2；1047*4、9050*4、8060*4驅(qū)動輪*2，誘導(dǎo)輪*6；履帶1500mm；EMAX 12g金屬齒舵機(jī)*5；

24、10*8*1000碳管*1；4*2碳管若干；（一）、木質(zhì)結(jié)構(gòu)中央受力結(jié)構(gòu)、四旋翼安裝模塊、履帶安裝模塊皆采用2mm椴木層板制作3。圖31 切割總圖在AUTOCAD二維界面中將切割總圖排版之后另存為DXF模式，即可進(jìn)行激光切割。然后粘接成立體結(jié)構(gòu)。如圖32。無刷電機(jī)安裝在十字盤之后用3mm防滑螺母固定在電機(jī)座上。波箱同理固定在履帶安裝模塊上。圖32 拼裝基本完成（二）、機(jī)械臂的制作圖33 雙向推拉機(jī)構(gòu)按照上文所示的尺寸截取所需長度的碳管，層板連接起來，并且安裝雙向推拉搖臂減少舵機(jī)虛位。如圖33。（三）、設(shè)備連線履帶電機(jī)與四旋翼電機(jī)由兩個接收機(jī)分別控制，其連線總圖為。使用附帶的杜邦連接線分別連接接

25、收機(jī)與飛控，所有通道的信號級位置都是最靠飛控最內(nèi)側(cè)，標(biāo)注有“S”的那一排插針。飛控通道接收機(jī)通道：D2(Throllte/PPM)油門D4(ROLL)副翼D5(PITCH)升降舵D6(YAW)方向舵D7(AUX1)任意三段式開關(guān)通道，作為AUX1信號輸入D8依程序選項而定，作為AUX2信號輸入，也是任意三段式開關(guān)通道圖34 連線總圖（四）、通電測試圖35 GUI調(diào)試界面打開GUI調(diào)試界面，對MWC進(jìn)行校準(zhǔn)。油門通道無需校準(zhǔn)，觀察升降舵/副翼/方向舵搖桿在中間位置時，對應(yīng)的滑塊是否顯示為1500左右（允許3誤差），如果正確，請修改對應(yīng)通道的中立點，讓這三個通道搖桿在中立點時，對應(yīng)的數(shù)值也在150

26、0左右。油門通道無需校準(zhǔn)，觀察升降舵/副翼/方向舵通道搖桿在推到最大/最小位置時，對應(yīng)的滑塊是否顯示為最大1900/最小1100左右，如果有偏差，請修改對應(yīng)通道的行程，讓其最大值剛好超過1900，最小值剛好低于1100。接下來應(yīng)該請嘗試解鎖油門，油門搖桿保持最低，方向舵或者副翼搖桿推到最右，直到看到藍(lán)色LED燈恒亮，表示解鎖完成。（五）完成圖圖36 完成圖一圖37 完成圖二6、創(chuàng)新點與可行性分析該項目將四旋翼飛行器與履帶車輛緊湊結(jié)合，利用了四軸飛行器起飛重量大的特性，能夠攜帶一定重量的任務(wù)載荷，通過飛行快速到達(dá)目標(biāo)區(qū)域后深入目標(biāo)內(nèi)部偵查并實時傳輸圖像，并能完成相應(yīng)的突發(fā)情況處理。此驗證機(jī)成本預(yù)

27、估2000元，預(yù)計可較快投入使用。在民用方面，可以進(jìn)行災(zāi)后在復(fù)雜地形下對受災(zāi)情況的盡快獲取4。在軍用方面，加裝的探照燈等設(shè)備可執(zhí)行夜間搜索任務(wù)4，改進(jìn)之后可根據(jù)任務(wù)要求加載小型武器實施精確打擊任務(wù)，也可用機(jī)械臂執(zhí)行危險品的搬運工作，可用于陸軍使用的便攜式小型偵察機(jī)。為了便于攜帶和維護(hù)保養(yǎng)，該機(jī)配備了地面站設(shè)備箱，更加符合實際應(yīng)用的需求。7、主要性能參數(shù)經(jīng)過對實際機(jī)體參數(shù)的測量，得到一些該機(jī)的主要性能參數(shù)，如下表：表3 主要性能參數(shù)最大起飛重量2500g地面行進(jìn)速度3m/s空機(jī)總重1400g地面可抓取物體尺寸50*50*90最大爬坡角度60續(xù)航時間9min按照初步方案制作，如下圖，在飛行時履帶對

28、氣流的影響較大，無法完成飛行，氣流吹到履帶上之后會反彈，導(dǎo)致效率下降。于是去掉了上部分的履帶，定型為如圖39?？傊?，履帶越靠近槳盤中心效率越高，且盡量不要讓槳盤下方有氣流的阻擋。圖38 方案一圖39 方案二附錄 圖40 附錄一圖41 附錄二五、項目的試飛情況；項目改進(jìn)前跟改進(jìn)后共進(jìn)行過兩次試飛，將旋翼置于履帶中間的方案試飛失敗，飛機(jī)無法離開地面。改進(jìn)成旋翼履帶分離的結(jié)構(gòu)以后制作的二號機(jī)試飛成功，飛行姿態(tài)平穩(wěn)。安裝機(jī)載設(shè)備后進(jìn)行第一視角飛行基本滿足視距外操縱的要求，機(jī)械臂夾取等也沒出現(xiàn)問題。六、試飛結(jié)果分析：試飛結(jié)果如上所示，分析認(rèn)為，第一次試飛失敗的主要原因在于設(shè)計失誤。旋翼飛行器的旋翼效率相對很低，即使要從單個旋翼上增加拉力，空間也是非常有限的。這說明了四旋翼飛行器本身效率偏低，而且為了能夠給飛控留下調(diào)節(jié)的余地，已經(jīng)較低的效率更是不能全部用作升力。而方案一把旋翼置于履帶中間的行為嚴(yán)重影響了氣動布局，大大削減了旋翼效率。這就直接導(dǎo)致了方案一無法起飛。而且制作方案一的初號機(jī)時組員們經(jīng)驗不足，這就使得飛機(jī)上尚留有許多制作