07旋翼飞行器技术
(完整版)直升机旋翼技术及发展
二、旋翼的主要动力学问题
➢ 从降低直升机振动考虑 （1）旋翼桨叶片数K增加时，传给机体的桨毂激振力降低 （2）小速度和高速度飞行时会出现激振力的峰值，特别是消速状态 （3）无铰式旋翼的桨毂激振力矩往往要比铰接式高 （4）如果能合成桨毂激振力的桨叶载荷谐波次数与桨叶固有频率接
近，则桨毂激振力加大。
二、旋翼的主要动力学问题
直升机旋翼技术及其发展
主要内容
1、引言 2、旋翼的主要动力学问题 3、旋翼技术的发展 4、新概念、新构型旋翼
一、引言
1.1 旋翼的功用
➢产生直升机飞行所需的力——升力面 ➢实现直升机的操纵——操纵面
旋翼总拉力
桨尖平面前倾
驾驶杆前移
旋翼总拉力
桨尖平面前倾
驾驶杆左倾
一、引言
1.2 旋翼的工作特点
（1）旋翼气动环境的特殊性
➢旋翼桨叶由三个方向的运动——挥舞、摆振、扭转，相应有 这三个方向的固有特性，在有些情况下这三个方向的固有模 态之间存在着耦合。
➢旋翼动特性与旋翼型式密切相关——即与桨毂型式有关
二、旋翼的主要动力学问题
2.1.2 旋翼桨叶动特性的计算
➢桨叶动特性可以采用有限元或其它方法进行计算，并通过试验验证 ➢计算所用原始参数是桨叶的质量、刚度分布，质量刚度计算结果也
➢气动载荷可以分解为以为基频的傅里叶级数，即包含有旋翼转速整数 倍的各次谐波的成分：1、 2、 3、 L L 。
➢在各次谐波气动载荷作用下，会引起桨叶同频率的各阶模态的动响应 （弹性振动），此响应又会反馈于气动载荷，形成一个气动弹性耦合的 响应问题, 旋翼的振动载荷.
二、旋翼的主要动力学问题
➢消除措施
1）制造过程中严格控制各组件的尺寸、外形及质量准确度。 2）设计补偿措施。 旋翼静平衡、动平衡（调锥度）
飞行器设计基础知识
飞行器设计基础知识飞行器设计是一门复杂而又精密的工程学科，涉及到多个学科领域的知识和技术。
本文将介绍一些飞行器设计的基础知识，包括飞行器类型、主要构件、气动力学原理以及相关设计要点。
一、飞行器类型飞行器主要可以分为两大类：固定翼飞行器和旋翼飞行器。
1. 固定翼飞行器：固定翼飞行器通常以翼面固定不动为特点，主要包括飞机和滑翔机。
飞机是一种通过利用翼面产生升力来实现飞行的飞行器，其构造复杂，可以分为多种类型，如单翼飞机、双翼飞机、多翼飞机等。
滑翔机则是一种没有发动机的飞行器，通过利用气流和重力来保持飞行。
2. 旋翼飞行器：旋翼飞行器主要包括直升机和倾转旋翼飞机。
直升机通过旋转的主旋翼产生升力和推进力，实现垂直起降和飞行。
倾转旋翼飞机是一种结合了固定翼和旋翼的飞行器，通过倾转机身上的旋翼来实现垂直起降和平稳飞行。
二、主要构件不同类型的飞行器构造各异，但都包含一些基本构件，如下所示：1. 机翼：机翼是固定翼飞行器的主要构件，负责产生升力。
机翼通常具有对称的空气动力学翼型截面，并通过襟翼、副翼等可控构件调整升力和阻力，以实现飞行姿态控制。
2. 机身：机身是飞行器的主要结构，用于容纳乘员、货物和各种系统设备。
机身的设计一般考虑到重量、刚度和空气动力学等因素，同时还要满足人员安全和舒适性的要求。
3. 推进系统：推进系统用于提供飞行器的推力。
对于固定翼飞机，推进系统通常是发动机和推进器，而直升机和倾转旋翼飞机则通过旋翼提供推力。
4. 控制系统：控制系统用于控制飞行器的运动，包括姿态控制、舵面控制和发动机油门控制等。
不同类型的飞行器会采用不同的控制方式，如操纵杆、脚蹬、液压系统等。
三、气动力学原理飞行器的设计离不开气动力学原理的应用。
以下是几个基本的气动力学概念：1. 升力：升力是垂直向上的力，通过翼面产生，使得飞行器能够克服重力而保持在空中飞行。
升力的大小与翼面的几何形状、攻角以及气动特性有关。
2. 阻力：阻力是与运动方向相反的力，其大小与飞行器的速度、翼面形状以及雷诺数等因素密切相关。
校本课程多旋翼(七级)课时预案
校本课程多旋翼（七级）课时规划全部课程共12课时课程大致规划如下：
第一课时教学目标
知识目标：
了解无人机发展
无人机具象：多旋翼无人机是什么？
介绍本学期训练项目
第二课时教学目标
知识目标：
从外在到内因：多旋翼无人机的结构、模块功能、原理
模拟器练习（对尾悬停）
第三课时教学目标
知识目标：
天空的探索者：多旋翼无人机的安全理论学习
模拟器练习（对左悬停）
第四课时教学目标
知识目标：
未来的飞行员：航空基础知识
模拟器练习（对右悬停）
模拟器练习（FPV）
第五课时教学目标
知识目标：
趣味游戏：理论知识快速抢答（优胜小组教练带领体验飞行）
模拟器练习（对头悬停）
模拟器练习（FPV）
第六课时教学目标
知识目标：
模拟器比赛（模拟器四位悬停）
第七课时教学目标
知识目标：
发放学生自己的无人机
组装自己的无人机
讲解实操飞机的各项数据与操作注意事项实操练习（对尾悬停及起降）
第八课时教学目标
知识目标：
实操练习（对左悬停及起降）
游戏项目（精准降落）
第九课时教学目标
知识目标：
实操练习（对右悬停及起降）
前后左右飞行练习
第十课时教学目标
知识目标：
实操练习（对头悬停及起降）
精准悬停练习
第十一课时教学目标
知识目标：
实操练习（四位悬停及起降）
无人机送花练习
第十二课时教学目标
知识目标：
实操考核（四位悬停及及起降）。
直升机旋翼技术及发展
直升机旋翼技术及发展
一、直升机旋翼技术
直升机旋翼是一种机械装置，用于运载直升机在空中旋转以产生升力
的设备。
它是由外部旋翼与内部旋翼构成的，外部旋翼提供抵抗空气以及
一定程度的升力，内部旋翼提供空速与升力的控制。
一个完整的旋翼主要
由桨叶、桨根、桨顶、桨底和保护组成，这些部分在旋翼的正中央放置。
桨叶是旋翼的核心，它包括多个翼片，这些翼片可以把空气流动转换
成升力，而这些翼片的大小、形状、材料和弯度都是由设计师决定的。
桨
根是把桨叶固定到旋翼上的部件，它可以改变桨叶的形状和位置，以达到
更好的升力或空速效果。
桨顶是支撑桨叶的支架，它的主要作用是阻止桨
叶被风流击打，防止桨叶受损。
桨底是把桨叶固定到桨根上的结构，它的
主要作用是改变桨叶的弯曲度，以改变旋翼的性能。
最后，保护部件可以
有效地避免桨叶和桨根发生损坏，从而保护旋翼的安全性。
二、直升机旋翼的发展
19世纪时，直升机开始发展，但是当时的旋翼技术还处于萌芽阶段，直升机的旋翼只有简单的桨叶，而且无法满足性能要求。
由于直升机的不
断发展，旋翼技术也开始不断进步。
07旋翼飞行器技术
悬停和垂直飞行
1. 悬停 需用功率： 地面效应
P悬＝ 停P诱导 P型阻
发动机可用功率
垂直上升
需用功率： P 垂 ＝ 直 P 诱 导 P 型 阻 P 爬升
垂直下降
需用功率： P 下 ＝ 降 P 诱 导 P 型 阻 P 下降 涡环状态
飞机： 升力面：机翼； 操纵面：升降舵、方向舵、襟副翼； 推进器： 螺旋桨、喷气发动机； 气动效率较高；需要跑道；飞行速 度大；升限高；寿命较长；载重大， 经济性好；平稳舒适；操纵容易， 稳定性好；
直升机构造特点
桨穀 桨叶 自动倾斜器 尾桨 机身 起落架 传动系统
拉扭式桨穀构造
1923 年，Juan de la Cierva 在 设计旋翼机时，无意 中解决了直升机的一个重大问题，他发明的挥舞 铰解决了困扰直升机旋翼设计的一个重大问题；
1930 年 10 月，意大利人 Corradino D‘Ascanio 设计 的共轴反转双桨直升机是公认的第一架现代意义 上的直升机，在 18 米高度上前飞了 800 多米的距 离；
CH-47
米-12
一、直升机的发展历史
公元4世纪我国晋代一书《抱朴子》 “竹蜻蜓” 中国陀螺(chinese top)
公元15世纪 意大利 科学家达芬奇 画，最早的直升机设计方案；
本世纪30年代 德国、法国、美国 载人直升机
1923年西班牙人J·西尔瓦发明铰接式旋翼
定翼飞机
腾空而起（鸟）
莱特兄弟发明飞机； 需要跑道（草地、缓坡） “正规”的混凝土跑道
起飞 、着陆； 飞机的滑跑速度、重量
和对跑道的冲击， 要求 有增无减； 连简易跑道也是高速公 路等级的。 现代战斗机和其他高性 能军用飞机对平整、坚 固的长跑道的需求增加
飞行器设计方案
飞行器设计方案飞行器设计方案一、设计目标：本飞行器设计方案的目标是实现一种安全、自由、高效的飞行器，能够在空中进行长时间的飞行，同时具备一定的载货能力，具备垂直起降的功能，适应各种复杂地形和环境条件。
二、设计原理：本飞行器设计方案基于垂直升降机的原理，采用多旋翼设计，利用多个旋翼提供升力。
通过调节旋翼转速和角度，可以实现飞行器在空中的悬停、前进、后退、左移、右移等动作。
三、主要组成部分：1. 多个旋翼：飞行器采用4到8个旋翼，每个旋翼由一台电动机驱动，通过控制电机的转速和角度，实现飞行器的运动。
2. 机身：机身采用轻量化的合金材料制作，具有良好的刚性和强度，同时尽可能降低飞行器的重量，提高其载货能力。
3. 控制系统：飞行器配备先进的控制系统，通过电子传感器和计算机算法，实现对旋翼的精确控制和飞行器的稳定飞行。
4. 电源系统：飞行器采用高性能的锂电池作为电源，提供足够的电能供应，同时具有较长的续航时间。
四、设计特点：1. 垂直起降功能：由于采用多旋翼设计，飞行器可以实现垂直起降，无需像传统飞机那样需要长跑道，可以在狭小的地面空间内起降。
2. 自由悬停功能：飞行器可以通过调节旋翼的转速和角度，实现在空中的自由悬停，可以停留在任意位置并进行观察、拍摄或其他操作。
3. 灵活机动性：飞行器具有良好的机动性，可以进行前进、后退、左移、右移等动作，适应各种不同的飞行任务需求。
4. 载货能力：由于采用多旋翼设计，飞行器具备一定的载货能力，可以用于物流配送、紧急救援等领域。
5. 安全性：飞行器具备较高的安全性，由于采用多个旋翼，一旦某个旋翼发生故障，其他旋翼仍然能够维持飞行器的稳定，提高了飞行器的安全性。
五、总结：本飞行器设计方案基于多旋翼的设计原理，具备垂直起降、自由悬停、灵活机动等特点，同时具备一定的载货能力和较高的安全性。
将来可以应用于物流配送、紧急救援、科学探测等领域。
该方案可以作为未来飞行器设计和研发的参考。
多轴飞行器基本概述
多轴飞行器基本概述多轴飞行器基本概述多轴飞行器也叫多旋翼飞行器它有多个螺旋桨，多轴飞行器也是飞行器中结构最简单的飞行器了。
下面由店铺为大家分享多轴飞行器基本概述，欢迎大家阅读浏览。
多轴飞行器概述多轴飞行器也叫多旋翼飞行器它有多个螺旋桨，多轴飞行器也是飞行器中结构最简单的飞行器了。
前后左右各一个，其中位于中心的主控板接收来自于遥控发射机的控制信号，在收到操作者的控制后通过数字的控制总线去控制四个电调，电调再把控制命令转化为电机的转速，以达到操作者的控制要求，前后马达是顺时针转动，需要安装反桨，左右马达是逆时针转动，需要安装正桨，机械结构上只需保持重量分布的均匀，四电机保持在一个水平线上，可以说结构非常简单，做四轴的目的也是为了用电子控制把机械结构变得尽可能的简单。
多轴飞行器的分类1. RTF(Ready to fly)这类飞机完全不用自己动手就可以开始飞行(炸机)。
随着多旋翼市场的铺开，航模厂家把需要基础知识和操作练习的四轴当玩具来宣传和销售，越来越多的零基础新手小白玩起了航模。
个别商家为打开销量，更是卖力的宣传误导“到手飞”等于零基础飞，航模领域的“到手飞”即常用的“RTF”，Ready To Fly仅仅代表出厂已经完全组装好并调教至满足最低起飞要求，包装内包含飞行需要的几乎全部所需设备，如有具备相关知识基础和经验的爱好者的却可以满足“到手飞”的需求，而并非指任何人打开包装就能飞。
(如DJI，零度和小米的的成品机系列)2. DIY这类飞机完全不用自己动手就可以开始飞行从头开始搭建自己的多轴，甚至自己设计也可以，你怎样选择配件取决于自己对无人机的需求你可以为你的多轴无人机量身定做各种配件，并且这些配件有着各种不同的特殊功能，发挥着不同的作用。
多轴飞行器的基本配置每个多轴就如同汽车一样，有着最基本的配置要求。
这些参数将决定无人机的性能以及价格，在以后的文章中将会有详细地描述与解析。
1). 发射机/接收机多轴航模属于无线电遥控设备，所以需要一套无线电设备来操作它。
飞行器设计和控制
飞行器设计和控制随着科技的发展，人类追求空中旅行的梦想终于实现。
从最早的飞行原理的发现，到现在各种类型的飞行器的不断发展，飞行器设计和控制技术已经成为现代科技中不可或缺的一部分。
一、飞行器设计技术1.1 飞行器的基本构造飞行器的设计可以从飞行器的基本构造入手。
无论是固定翼飞机、直升机、多旋翼无人机还是其他类型的飞行器，它们都由机身、机翼或控制面以及发动机、舵机等组成。
机身是飞行器的主体部分，通常由一系列的型材和板材组成。
机翼或控制面是飞行器的主要控制部分，用于改变飞行器的俯仰、滚转和偏航等状态。
发动机和舵机则是飞行器的动力和控制来源。
1.2 飞行器的气动性能飞行器的气动性能包括飞行器的升力、阻力、稳定性等。
设计一个好的气动形态能够使飞行器具有更好的飞行性能，如更强的上升能力、更快的速度以及更稳定的飞行状态。
1.3 工程计算和优化设计工程计算和优化设计是飞行器设计中的重要环节。
它们能够确保设计的飞行器在理论上能够满足既定的飞行性能要求。
同时，在进行工程计算和优化设计时，还需考虑到飞行器的重量、成本等因素。
二、飞行器控制技术2.1 飞行器控制系统飞行器控制系统是飞行器的核心部分，负责控制飞行器的每一个运动状态。
通常包括飞行器的传感器、信号处理器、控制执行器以及自动控制系统。
传感器用于收集飞行器的运动、位置和状态等信息。
信号处理器可以对传感器收集的信息进行处理和判断。
控制执行器指的是控制面、发动机、舵机等运动输出设备，用于控制飞行器的运动状态。
自动控制系统则是负责将传感器收集到的信息通过信号处理器进行标准化处理，并产生相应的控制指令，实现对飞行器的自动控制。
2.2 飞行器的姿态控制和运动控制掌握姿态控制和运动控制是实现飞行器精确控制的关键。
姿态控制是指控制飞行器的姿态，如纵滚转等。
姿态控制通常需要依靠控制面以及配合自动控制系统使用，可以通过调整控制面的角度来实现控制飞行器的姿态。
运动控制通常是指控制飞行器的位置、方向或者速度等。
无人驾驶航空器基本知识
无人驾驶航空器基本知识导语：随着科技的不断发展，无人驾驶航空器作为一种新兴的交通工具，逐渐进入人们的视野。
它具备自主飞行能力，不需要人工操控，具有广阔的应用前景。
本文将介绍无人驾驶航空器的基本知识，包括定义、分类、技术原理和应用领域等。
一、定义无人驾驶航空器（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）是一种无人操作的飞行器，通过自主飞行和导航系统进行飞行。
它不需要人工操控，可以执行各种任务，如航拍、勘测、物流配送等。
二、分类根据用途和特点，无人驾驶航空器可以分为多种类型，常见的有以下几类：1. 无人机（Drone）：用于航拍、娱乐等领域，具有较小的体积和飞行高度。
2. 无人直升机（Unmanned Helicopter）：具有垂直起降能力，适用于低空航拍和物流配送。
3. 无人固定翼飞机（Unmanned Fixed-wing Aircraft）：具有较长的航程和高速飞行能力，适用于大范围的勘测和侦察任务。
4. 无人多旋翼飞行器（Multirotor Aircraft）：具有较强的悬停和起降能力，适用于需要精确定位和悬停的任务。
三、技术原理无人驾驶航空器的飞行和导航主要依靠以下几个技术原理：1. 航空电子技术：包括飞行控制系统、导航系统和通信系统等，用于实现飞行器的自主飞行、导航和通信功能。
2. 遥感技术：通过搭载各种传感器，如摄像头、红外线传感器等，实现对环境的感知和数据采集，为飞行器提供精确的定位和导航信息。
3. 自主控制技术：通过智能算法和自主学习能力，实现飞行器的自主决策和控制，保证飞行安全和任务执行的准确性。
4. 通信技术：通过与地面控制中心或其他飞行器的通信，实现飞行器的远程控制和信息交换。
四、应用领域无人驾驶航空器在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 航拍和摄影：无人驾驶航空器搭载高清摄像头，可以拍摄到无人能及的高空景观，广泛应用于旅游、广告等行业。
倾转旋翼evtol技术原理
倾转旋翼evtol技术原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着城市化进程的加速和人口密度的增加，交通拥堵和空气污染等问题也日益凸显。
人们对新型、高效、环保的交通工具的需求日益增加。
在这个背景下，倾转旋翼EVTOL技术应运而生，成为人们关注的焦点。
EVTOL全称为Electric Vertical Take-Off and Landing，即电垂直起降。
它是一种采用电力驱动的垂直起降飞行器。
倾转旋翼EVTOL技术是一种新型的垂直起降飞行器，具有垂直起降和水平飞行的双重功能。
其主要特点是具有无人驾驶、节能环保、低噪音和高效率等优点，成为未来城市空中交通的重要发展方向之一。
倾转旋翼EVTOL技术的原理是利用电动机驱动旋翼旋转产生升力，实现飞机的垂直起降；通过改变旋翼的倾斜角度，实现飞机的水平飞行。
在垂直起降时，旋翼处于垂直状态，产生向上的升力；在水平飞行时，旋翼倾斜角度改变，产生向前的推力，使飞机前进。
倾转旋翼EVTOL技术具有垂直起降和水平飞行的双重功能，能够灵活应对城市中狭小的空间和复杂的交通环境。
倾转旋翼EVTOL技术的核心是电动驱动系统，它采用高效、低噪音的电动机作为动力源，通过控制电动机旋转速度和旋翼倾斜角度实现飞机的起降和飞行。
电动驱动系统具有节能环保、运行稳定、维护成本低等优点，成为未来城市空中交通的重要发展方向。
倾转旋翼EVTOL技术还具有无人驾驶的特点，可以通过地面控制中心进行遥控操作，实现自动起降和飞行。
无人驾驶技术可以提高飞行安全性，减少人为操作失误的风险，降低交通事故发生的可能性，是未来城市空中交通发展的重要方向之一。
倾转旋翼EVTOL技术的发展还面临一些挑战，例如电池能量密度不足、续航里程有限、飞行高度受限等问题。
为了克服这些挑战，需要同时发展高效率的电池技术、轻量化结构设计和优化飞行控制算法，提高飞行器的续航里程和飞行性能。
倾转旋翼EVTOL技术是一种新型、高效、环保的空中交通工具，具有巨大的发展潜力。
航空工程飞行器设计知识点
航空工程飞行器设计知识点航空工程飞行器设计是一门复杂而重要的学科，涵盖了广泛的知识领域。
本文将介绍几个关键的飞行器设计知识点，以帮助读者更好地了解和掌握这一领域。
一、气动性能气动性能是飞行器设计中最基本的考虑因素之一。
它包括气动力和气动效率两个方面。
气动力主要指飞行器在飞行中所受到的气动力学力，如升力、阻力和侧向力等。
而气动效率则是指飞行器在空气中行驶时消耗的能量与提供的升力之间的关系。
在飞行器设计中，需要根据预定的任务和性能要求，合理选择飞翼形状、机翼安装角度和翼展等参数，以优化气动性能。
二、结构设计结构设计是飞行器设计中的关键环节，它直接决定了飞行器的强度、刚度和重量等特性。
结构设计要考虑飞行器所承受的飞行载荷，包括静载荷和动载荷。
静载荷是指静止状态下的载荷，包括飞行器自重和外部施加的静载荷。
动载荷是指在飞行过程中由于加速度和外部扰动等原因产生的动态载荷。
结构设计还需要考虑材料的选择和加工工艺等因素，以实现结构的轻量化和强度的最大化。
三、推进系统设计推进系统设计是飞行器设计中至关重要的一部分。
推进系统主要包括发动机和推进装置。
发动机选择要考虑飞行器的类型和任务需求，常见的发动机类型有喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和火箭发动机等。
推进装置的设计则需要考虑推力、燃料效率和安全性等因素。
在推进系统设计中，还需要进行推力平衡和推力分配等工作，以确保飞行器在各个飞行阶段都能够正常运行。
四、航电系统设计航电系统设计涉及到飞行器的电气、电子和通信设备等方面。
这些设备包括飞行控制系统、导航系统、通信系统和电源系统等。
航电系统的设计要考虑设备的可靠性、功能性和兼容性等方面。
飞行控制系统是航电系统中最核心的部分，它负责控制飞行器的各项飞行参数，包括姿态、速度和高度等。
导航系统则用于确定飞行器的位置和航向，通信系统用于与地面和其他飞行器进行通讯，电源系统则为所有设备提供能源。
结语航空工程飞行器设计是一门广泛而复杂的学科，本文只介绍了其中一些关键的知识点。
旋翼机航空拍摄技术要务
旋翼机航空拍摄技术要务作者：钟瑞龙万少玮来源：《声屏世界》 2014年第3期钟瑞龙万少玮航空拍摄原本因为受到空管、油料、场地和高昂经费等条件的限制，一般电视台新闻报道、专题片制作难以企及。
随着遥控四旋翼、六旋翼甚至八旋翼专业航拍机的问世以及微单、单反高清摄影的普及，这一限制逐渐消解，经济门槛也逐步降低。
2013年底，赣州电视台历时两个多月完成了大型航拍活动“振兴路上瞰赣州”。
实践证明，航拍是一种门槛低、效果好，易于为市县级电视台接受的拍摄手段。
然而，航拍要取得理想的画面效果，需要从以下方面很好地掌握航空拍摄的要领。
发挥好编导作用在航空拍摄中，无论飞手遥控飞机还是摄像遥控云台，都必须全神贯注精密操作才能做到画面的稳、准、匀，富有表现力。
此时编导犹如汽车越野赛手旁边的导航员，及时发出指令才能提前做好转弯、加速等准备。
除了有些画面需要组织人员空地互动以外，大部分时间编导的对象是摄像控制和飞行控制（飞手）人员。
只有编导（有时候兼摄像）、摄像和飞手紧密协同和谐配合，航空拍摄才能发挥理想效果。
这其中，编导又居于主导地位。
拍摄前，编导必须做好以下功课。
一是了解拍摄对象的特点，如拍摄学校最好选择在周一升旗或者开运动会期间：拍摄城市大街的繁华，最好选择在节假日：拍摄风景区的游人如织，最好选择在双休日。
二是了解拍摄对象的方位特点和周围环境，可先在谷歌地球上发现拍摄对象的结构、坐向和周围环境构成，确定最佳的拍摄时间，制定拍摄飞行方案。
比如一座围屋、一个社区、一座水库库湾等，可在卫星影像上预先把握，做到胸中有数，以免升空后再来摸索构图，浪费时间和电力。
三是与摄像和飞手沟通，明确起飞地点、飞行路线、飞行方式和摄像机运动方向，实现最佳配合拍摄出所需要的画面。
拍摄过程中，编导既要及时提出修正意见，同时又要避免使摄像执行意见时调整唐突，趋势中断，主体犹疑，中心漂移，在节目制作中尤其是作升格处理时无法使用。
飞行与拍摄的配合理想的航拍画面是飞手与摄像联袂创作的结果，是飞行高度、飞行路线、飞行方式和云台控制，全方位方向调整的协同结果。
飞行器技术助力简介介绍
21世纪初，随着科技的不断进步， 飞行器技术不断创新，无人机、太 阳能飞机等新型飞行器不断涌现。
飞行器技术的应用领域
01
02
03
军事领域
飞行器技术在军事领域的 应用包括侦察、通信、作 战等，对现代战争形态产 生了深远影响。
民用领域
飞行器技术在民用领域的 应用包括交通运输、航空 摄影、地质勘探等，为人 类生产生活提供了便利。
分类
根据飞行原理和应用场景，飞行 器技术可分为固定翼飞机、旋翼 机、飞艇、无人机等类型。
飞行器技术的发展历程
初期阶段
19世纪初，莱特兄弟成功研制出 世界上第一架有人驾驶的固定翼 飞机，标志着飞行器技术的诞生
。
发展阶段
20世纪初，随着航空工业的快速发 展，飞行器技术不断进步，广泛应 用于军事、民用等领域。
。
04
飞行器技术助力社会经济发展
促进交通运输业发展
高效远程运输
飞行器技术为远程运输提 供了更快速、更便捷的解 决方案，缩短了物流时间 ，提高了运输效率。
城市空中交通
飞行器技术的发展为城市 空中交通提供了可能性， 缓解地面交通拥堵，提高 城市出行效率。
特殊环境运输
在复杂地形、偏远地区等 特殊环境下，飞行器技术 为物资运输提供了有效手 段。
飞行器技术的发展推动了航空航天技术的不断创新和突破。
引领新材料、新能源技术发展
02
新型飞行器对材料和能源的要求促使相关领域的技术不断进步
。
培养高科技人才
03
飞行器技术的研发和应用培养了一大批高科技人才，为科技创
新提供了人才保障。
带动相关产业发展
航空制造
飞行器技术的广泛应用带动了航 空制造业的发展，包括飞机、发 动机等关键部件的制造。
多旋翼X类技术等级飞行测试动作要求
多旋翼X类技术等级飞行测试动作要求：一、基础级：（一）八级：1，垂直上升；2，目视高度悬停飞行（不少于5秒）；3，垂直下降；4，平稳降落在2米圈内。
整个飞行过程控制在2米圈内。
（二）七级1，目视高度悬停飞行；机头向前垂直上升至目视高度悬停10秒，垂直下降着陆。
2，四位悬停：机头向前垂直上升至目视高度悬停4秒，任意方向每自转90°悬停2秒，垂直下降着陆。
整个飞行过程中模型不能出2米圈。
（三）六级1，四位悬停：垂直上升至目视高度悬停4秒，任意方向每自转90°悬停2秒，垂直下降着陆。
2，自转一周：垂直上升至目视高度，悬停2秒，目视高度任意方向匀速自转360°（不少于4秒/圈），垂直下降着陆。
3、垂直矩形；除垂直矩形外，飞行过程中模型不能出2米圈。
二、中级（一）五级(示意图见附件三)1，倒垂直三角形；2，机头向内水平盘旋一周；3，水平8字飞行；4，十米高度水平直线飞行：4秒以上；5，45°下降，降落在2米直径的着陆区内。
（二）四级(示意图见附件三) 1，垂直矩形带180度自转2，机头向外盘旋一周3，迎风直线飞行4，顺风直线飞行5，45°下降着陆（三）三级(示意图见附件三)1, 菱形（带转）2，“M”字（带转）3, 正筋斗一个；水平直线进入筋斗，在进入高度改为水平直线飞行。
4, 横滚一周：水平直线飞行进入横滚一周，改出水平直线。
5，垂直圆形带自转一周；水平直线进入，垂直圆形顶部行进中自转一周，在进入高度改为水平直线飞行。
6，螺旋上升（两圈）；水平直线进入小半径盘旋上升两圈改为水平直线飞行。
7，急停着陆：水平直线飞行中急停，垂直下降定点着陆；进入高度不低于5米，下降过程中偏移不大于2米。
第十三条遥控模型飞行员理论培训考核大纲一、航空航天模型基础知识（一）：适用于八级、七级、六级申请者：1,航空模型简介。
2,遥控航空模型飞行安全常识。
二,航空航天模型基础知识（二）适用于五级、四级、三级申请者：1,航空模型运动的发展史。
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起飞
垂直起飞 滑跑起飞 影响起飞重量的主要因素
爬升
爬升时力的平衡
爬升
爬升速度：
tg＝Vy / Vx (P / Vx )max
Vy＝P / G
上升时间
动升限
下滑
下滑的力平衡
直升机下滑性能
垂直着陆
瞬时增距着陆
利用动能着陆
综合着陆
回避区
D'Ascanio 的直升机是第一个现代意义上的直升机，能完成前飞， 具有基本的飞行控制能力
1880 年，美国发明家托马斯· 爱迪生开始研 制用电动机驱动的直升机，最后放弃； 1907 年，法国人 Paul Cornu 制成第一架载 人的直升机，旋翼转速每分钟 90 转，发动 机 一台 24 马力的汽油机。 Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飞行方向和 产生前进的推力，但 Cornu 的直升机的速 度和飞行控制能力很可怜。
各国直升机旋翼转向
尾桨问题
尾桨尺寸限制：尾桨要是太大了，会打到地上； 尾桨的噪声就很大：要提供足够的反扭力，就需要提高转 速，这样，尾桨翼尖速度就大，极端情况下，尾桨翼尖速 度甚至可以超过音速；形成音爆。 尾桨需要安装在尾撑上，尾撑越长，尾桨的力矩越大，反 扭力效果越好，但尾撑的重量也越大。 尾撑内需要安装一根长长的传动轴，这又增加了重量和机 械复杂性。 尾桨是直升机飞行安全的最大挑战，主旋翼失去动力，直 升机还可以自旋着陆；但尾桨一旦失去动力，那直升机就 要打转转，失去控制。 故障率高：在战斗中，直升机因为尾桨受损而坠毁的概率 远远高于因为其他部位被击中的情况。即使不算战损情况， 平时使用中，尾桨对地面人员的危险很大，一不小心，附 近的人员和器材就会被打到。在居民区或林间空地悬停或 起落时，尾桨很容易挂上建筑物、电线、树枝、飞舞物品。
中国 竹蜻蜓 2,000 多年 ； 达· 芬奇在 15 世纪设计 直升机草图； 1796 年，英国人 George Cayley 设计了第一 架用发条作动力、能够飞起来的直升机； 1842 年，英国人 W.H. Philips 用蒸气机作动 力，设计了一架只有 9 公斤重的模型直升 机。 1878 年，意大利人 Enrico Forlanini 用蒸气 机制作了一架只有 3.5 公斤重的模型直升机
旋翼机技术
南京市模幻天空航空科技有限公司
飞行器设计与应用力学系
直升机定义
以旋翼作为主要升力来源，并可垂直起降 的飞行器；
具有一个或两个旋翼，旋翼轴近于铅直， 产生向上的拉力平衡总重；并可通过特殊 机构产生前、后、左、右分力使直升机可 垂直起落、空中悬停，向任一方向灵活飞 行。
腾空而起
直升机方式
挥舞公式推导
用周期函数表示 a a cos b sin d 0 d 对挥舞角求导： b ( , ) arctan 得到： a d 对挥舞角速度求导： d 0 a , ) arctan( ( ) 得到： b 挥舞速度最大与挥舞角最大相差90度
－旋翼角速度；
操纵灵敏度
操纵灵敏度：
直升机稳定旋转角速度 操纵灵敏度＝ 操纵机构位移或倾角 直升机稳定旋转角速度 操纵力矩 操纵功效 操纵灵敏度＝ ＝ 操纵机构位移或倾角 阻转力矩 角速度阻尼
直升机分类
轻型直升机－3吨以下（延－2，BO105)
多用途直升机－3~7吨（直－5，海豚) 中型运输直升机－7~16吨（米－8，超黄蜂) 重型直升机16吨以上（CH－53，米－6)
直升机分类
按反扭矩的补偿方式 单旋翼带尾桨形式； 共轴双旋翼形式； 纵列式； 横列式； 横列交叉式； 倾转旋翼式；
直升机构造特点
桨穀 桨叶 自动倾斜器 尾桨 机身 起落架 传动系统
拉扭式桨穀构造
层压弹性轴承
星形柔性桨穀
离心力的传递
桨穀变距运动
挥舞运动
摆振运动
无轴承旋翼
EC-135
hingeless bearingless
Bo-105 无铰桨叶
Bo-105 桨毂
EC-120 直升机
海豚直升机上的涵道尾桨
已经下马的美国 RAH-66“科曼奇”
No Tail Rotor
MD 600 N
直升机的操纵
一般没有用于操纵的活动舵面 单旋翼带尾桨： 旋翼+尾桨； 双旋翼：两旋翼；
旋翼操纵系统
直升机的固有特性
静稳定动不稳定
旋翼挥舞特性
挥舞形成
自动倾斜器
旋翼拉力作用
直升机飞行原理
桨叶叶素剖面的来流和迎角
旋翼锥体的形成
尾桨的作用和特点
尾桨产生拉力用以克服旋翼的扭矩。
通过改变尾桨拉力实现对直升机的航向操 纵。
某些直升机的尾桨轴与旋翼轴倾斜某一角 度用于提供部分升力和调整直升机的重心 范围。
直升机主旋翼反扭矩
直升机抵消反扭力的方案 最常规的是采用尾桨
第四代 1976～ 复合材料新型旋翼 系统 <0.5 近于350公里/小时 近于无限寿命 近于0.05 g
空重/总重 最大飞行速度 旋翼桨叶寿命 全机振动水平
噪音水平
飞行品质（库 珀－哈珀驾驶 员评定等级） 型号举例
110 分贝
4.5 级
100 分贝
3.5 级
90 分贝
3级
小于80分贝
近2级
贝尔47 直－5
CH-47
米-12
一、直升机的发展历史
公元4世纪我国晋代一书《抱朴子》 “竹蜻蜓” 中国陀螺(chinese top) 公元15世纪 意大利 科学家达芬奇 画，最早的直升机设计方案； 本世纪30年代 德国、法国、美国 载人直升机
1923年西班牙人J· 西尔瓦发明铰接式旋翼 1926年英国人H· 葛劳渥发表了旋翼机的一般 理论 1942年，美籍俄人I· 西科斯基（I· Sikorsky） 试飞成功直升机VS---300 里程碑 60年 成批生产了铰接式单旋翼直升机R—4 1946年美国人L· 贝尔（LBell）翘板式单旋翼 直升机贝尔—47获得了美国政府第一次颁 发的直升机适航证
直升机操纵性
操纵功效：
操纵力矩 操纵机构位移或倾角
自动倾斜器传动比：
i i 纵向操纵功效：
Mz
T yT sin i
i ; sin i i ; iA i
iA T yT
角速度阻尼
角速度阻尼：
阻转力矩 直升机稳定旋转角速度
8
滞后角； －直升机旋转角速度； －桨叶洛克数；
30 年代德国的 FW61直升机
主要技术
发动机（涡流轴）
桨叶：改善飞行性能（由金属到复合材料） 达到无限寿命 桨毂改善使用效能（弹性，柔性）
直升机概况
八十年代初，世界上估计已有四万多架直 升机在各地使用
总重由初期的1吨左右提高到今天的100吨 以上 最大飞行速度由初期的150公里/小时左右 发展到今天的350公里/小时以上
a0
1 1
倾转旋翼机飞行操纵功能
V-22直升机和飞机方式的操纵特点
倾转旋翼机的变换过程
飞行特点
飞行包线的比较
旋翼的环境
旋翼气动载荷
旋翼气动载荷
翼型发展
直升机翼型气动特性的对比
最大升力系数
阻力发散马赫数
翼型对旋翼性能的影响
气动载荷分布
气动载荷分布
气动载荷分布
试验和理论比较
（1）需要更大的马力重量比的发动机 （2）旋翼左右不对称的旋转升力面
气动、强度、平衡和操纵难于左右对称的固 定翼飞机
腾空而起（鸟）
莱特兄弟发明飞机； 需要跑道（草地、缓坡） “正规”的混凝土跑道 起飞 、着陆； 飞机的滑跑速度、重量 和对跑道的冲击， 要求 有增无减； 连简易跑道也是高速公 路等级的。 现代战斗机和其他高性 能军用飞机对平整、坚 固的长跑道的需求增加
直升机的平衡
直升机的稳定性
水平安定面产生的俯仰安定力矩
悬停稳定性
直升机稳定性特点
1.与固定翼飞机相比较差，特别在悬停状态， 受到扰动后，纵、横向平衡变化，偏离原 平衡状态出现往返摆动； 2.直升机大速度飞行时，稳定性比悬停好， 但受扰后，仍出现摆动，且消失需一段时 间； 3.直升机在不稳定气流中飞行随时受到扰动， 驾驶员操纵频繁；
投产日期 特征
第一代 1946～1955 活塞式发动机 木质混合式桨 叶 0.75 <200公里/小时 600小时 0.20 g
第二代 1956～1965 涡轮轴发动机 金属桨叶 0.60 250公里/小时 1200小时 0.15g
第三代 1966～1975 玻璃纤维桨叶 0.55 300公里/小时 >3600小时 0.10 g
金属桨叶
复合材料桨叶
自动倾斜器
尾桨
机身
起落架
传动系统
主减速器
连轴节
离合器
周期变距
吹风挥舞： 当气流左右不对称时引起桨尖平面后倒； 当迎角前后不对称时引起桨尖平面侧倒；
气动输入与挥舞输出相差90度； 自动倾斜器
直升机飞行原理
旋翼产生空气动力 飞行时形成倒锥体；拉力矢量垂直于桨尖 轨迹平面
直升机的主要特点