蜜蜂28(M28)无人直升机系统框图介绍
蜜蜂28(M28)无人直升机系统框图介绍
蜜蜂28（M28）无人直升机介绍M28无人直升机系统框图一、 M28无人直升机简介M28无人直升机经由多年的研究论证和试验研制，是目前中国军民用市场上具有完全自主知识产权的最成熟、载重量最大的国产无人直升机。
M28无人直升机动力系统发动机发电机共轴反桨动部件自动驾驶系统GPS 大气数据机惯性测量单元气压高度计无线电高度计磁航向计捷联惯导舵系统舵机舵机驱动系统光电吊舱增稳云台可见光、红外影像M28无人直升机参数介绍旋翼直径 5.1m机身高度 2.2m机身宽度 1.5m总重380kg（海平面）有效载荷80kg （海平面）续航时间3~4小时动升限3000m最大飞行速度120km/s巡航速度100km/s悬停定位水平方向CEP(圆概率误差)< 5m 悬停定位高度方向误差<1.8m直线航线飞行误差<15m数传电台有效距离10－180KmM28总体尺寸设备舱尺寸如图所示：M28外型图M28总体尺寸M28设备舱尺寸完全自主起降M28无人直升机采用完全自主垂直起降系统，不需要人为干预即可以完成从起飞、航线飞行到降落的整个过程。
有效载荷80公斤M28无人直升机以反桨共轴直升机为机体，无尾桨的气动特点使其结构紧凑，动力效率高，避免了飞行中比例高达75％的由尾桨失效引起的事故，尤其适用于海上平台起降。
其有效商用载荷达到80公斤，一个外挂架和一个尺寸为50cm ×50cm×40cm的载荷舱均可使用。
多余度设计M28无人直升机采用HeliAP自动驾驶仪和整体设计的机身，具有可靠的多余度飞行控制和舵系统，用户通过10－180公里的可靠数据链路和简洁的图形用户界面甚至可以操纵直升机在雨中完成从起飞到着陆的整个任务。
M 28无人直升机的机身采取单体横造的高级复合材料外壳，它提供了卓越的强度/重量比例，动力传动系统原件航空级铝钛材料。
北京拓云海智能设备技术有限公司正与民航局密切合作，确保了设计、生产和系统的运作符合有关民航条例。
直升机飞行操控的基本原理
直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图（a）（b）图2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示，周期变距操纵系统控制直升机的姿态（横滚和俯仰），总距操纵系统控制直升机的高度，航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时，引起桨叶拉力周期改变，而桨叶拉力的周期改变，又引起桨叶周期挥舞，最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜，从而实现直升机的纵向（包括俯仰）及横向（包括横滚）运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵，但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统（见图3）包括右侧和左侧周期变距操纵杆（1）和（3）、可调摩擦装置（2）、橡胶波纹套（4）、俯仰止动件（5）、横滚连杆（7）、俯仰连杆（8）、横滚止动件及中立位置定位孔（9）、横滚拉杆（10）、横滚协调拉杆（11）、俯仰扭矩管轴组件（12）、总距拉杆（13）、与复合摇臂相连接的拉杆（14）、伺服机构（15）、伺服机构（横滚+总距）（16）、伺服机构（俯仰+总距）（17）和可调拉杆（18）等组件。
1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构（横滚+总距）17.伺服机构（俯仰+总距）18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统（一）纵向操纵情况当前推驾驶杆时，通过俯仰扭矩管轴组件（9）及俯仰连杆（8），使复合摇臂（6）上的纵向摇臂逆时针转动，通过其后的拉杆、摇臂，使左前侧纵向伺服机构下移，自动倾斜器固定盘向左前方倾斜，旋翼桨盘前倾，进而使直升机向前运动。
最全图解直升机的结构(最全).
直升机结构图解之一……机身结构图图解直升机的结构之二……机身机体用来支持和固定直升机部件、系统，把它们连接成一个整体，并用来装载人员、物资和设备，使直升机满足既定技术要求。
机体是直升机的重要部件。
下图为UH—60A直升机的机身分段图。
机体外形对直升机飞行性能、操纵性和稳定性有重要影响。
在使用过程中，机体除承受各种装载传来的负荷外，还承受动部件、武器发射和货物吊装传来的动负荷。
这些载荷是通过接头传来的。
为了装卸货物及安装设备，机身上要设计很多舱门和开口，这样就使机体结构复杂化。
旋翼、尾桨传给机体的交变载荷，引起机身结构振动，影响乘员的舒适性及结构的疲劳寿命。
因此，在设计机身结构时，必须采取措施来降低直升机机体的振动水平。
军用直升机机体结构应该有耐弹击损伤和抗坠撞的能力。
近年来，复合材料日益广泛地应用于机身结构，与铝合金相比较，它的比强度、比刚度高，可以大大减轻结构重量，而且破损安全性能好，成型工艺简单，所以受到人们的普遍重视。
例如波音360直升机由于采用了复合材料结构新技术以及先进气动、振动和飞行控制技术，可使巡航速度增加35％，有效载荷增加1296，生产效率提高50％。
之三……发动机直升机的动力装置大体上分为两类，即航空活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。
在直升机发展初期，均采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。
但由于其振动大，功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多问题，人们就利用已经发展起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机动力装置，从而研制成功直升机用涡轮铀发动机。
实践证明，涡轮轴发动机较活塞式发动机更能适合直升机的飞行特点。
当今世界上，除部分小型直升机还在使用活塞式发动机外，涡轮轴发动机已成为直升机动力装置的主要形式。
航空涡轮轴发动机航空涡轮轴发动机，或简称为涡铀发动机，是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。
法国是最先研制涡轴发动机的国家。
50年代初，透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机，功率达到了206kW(280hp)，成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机，定名为“阿都斯特—l”(Art ouste—1)。
无人机装调与维修课件：无人直升机的结构组成
组成部分
起落架的结构
作用
起落架的结构
直升机起落架分类
轮式起落架
滑橇式起落架
起落架的结构滑橇式起落架来自§3 动力和传动装置的结构
动力和传动装置的结构 无人直升机
按传动方式
齿轮传动 皮带传动
动力和传动装置的结构
无人直升机动力和传动装置
动力和传动装置的结构
无刷电机
动力和传动装置的结构
动力和传动装置的结构
§4 无人直升机飞行控制系统
无人直升机飞行控制系统
目录/CONTENTS
§1 无人直升机的尾浆 §2 起落架的结构 §3 动力和传动装置的结构 §4 无人直升机飞行控制系统
§1 无人直升机的尾浆
无人直升机的尾浆
作用
无人直升机的尾浆
结构形式
无人直升机的尾浆
结构形式
无人直升机的尾浆
结构形式
无人直升机的尾浆
结构形式
§2 起落架的结构
起落架的结构
完整版 直升飞机单翼和共轴双翼自动倾斜器结构图解析分解
直升飞机单翼和共轴双翼自动倾斜器结构图解析河南巩义市王有备编辑整理直升机上用以操纵旋翼实现升降、前后、左右运动的特殊装置，又称自动倾斜仪。
1911年由俄国人H.尤里耶夫发明，后为所有直升机采用。
自动倾斜器一般由类似轴承的旋转（外）环和不旋转（内）环组成（图1），它通过万向接头或球铰套在旋翼轴上，不旋转环通过操纵拉杆与驾驶舱中的驾驶杆和总距杆相连，旋转环通过变距拉杆与桨叶相连。
自动倾斜器无倾斜时，各片桨叶在旋转时桨距保持恒定；当它被操纵倾斜时，则每片桨叶在旋转中周期性地改变桨距。
变距拉杆转至倾斜器上位时桨距加大，桨叶向上挥舞；转至下位时桨距减小，桨叶向下挥舞。
这样就形成旋翼旋转面的倾斜，使旋翼合力倾斜，产生一水平分力（图2）。
直升机的前后和左右方向的飞行运动就是通过这种操纵实现的，称为周期变距操纵。
飞行员操纵（提或压）总距杆使自动倾斜器沿旋翼轴平行向上或向下滑动。
各片桨叶的桨距将同时增大或减小,使旋翼的升力增大或减小,直升机随之上升或下降。
这种操纵称为总距操纵。
自动倾斜器，直升机上用以操纵旋翼实现升降、前后、左右运动的特殊装置，又称自动倾斜仪。
自动倾斜器一般由类似轴承的旋转（外）环和不旋转（内）环组成。
共轴双旋翼直升机机倾斜器结构组成图示比起单旋翼直升机而言，共轴双旋翼直升机省略了尾桨，具有更好的悬停稳定性，作为核心部位，当然它的倾斜器结构也要比但旋翼直升机复杂许多，这是我最着迷的飞行器，这里我把以前收集的一些共轴双旋翼直升机机倾斜器结构图提供给大家，希望有共轴机爱好者喜欢。
这个是最经典的K-50倾斜器图片这张是模型版本的这是美国早期的QH-50倾斜器部分照片这是台湾佑祥的共轴机倾斜器示意图这是我在一个英文网站上找到的共轴机倾斜器示意图这是几张旋翼总距控制部分示意图这是操纵示原理意图下面是倾斜盘示意图下面这是以前曾经发过的佑祥共轴机的倾斜盘零件图这里集中一下这张是倾斜盘总成照片这张是倾斜器球轴套照片这张是佑祥的共轴机倾斜器结构图。
中远距离无人机无线通信系统框图及解说(续五)
中远距离无人机无线通信系统框图及解说(续五)下面继续叙述如何去设计制作良好的无线通信机。
还是那句话，把每一个细节做完善了。
当然，你应该掌握很好的无线电基础理论，书上有的你应该掌握，书上没有的你应该能悟出来。
下面再举一个例子，就是通过处理好Q值、接入系数、矩形系数、通带阻带抑制比指标，提高无线通信机的性能。
为什么有些电台或者雷达演练很好用，实战却不灵了。
为什么你的无人机在新疆飞得老远，在珠三角长三角就不行了？这是因为你的无线通信机抗干扰能力不行。
要提高抗干扰性能，最重要的设计好滤波器。
为了共同的利益，大家也需要遵守中国无委会、CE、FCC标准，把自己产品发射的高次谐波、杂波抑制到符合标准，这个也需要设计好滤波器。
如果大家在研发部工作时间长了，也经常会听到研发骨干发出这样的感叹：“设计无线通信机，最难就是滤波器啊”。
的确，滤波器影响了通信机的主要指标。
要设计好滤波器，首先要掌握Q值、接入系数、矩形系数、通带阻带抑制比的概念和相互关系。
一）Q值1、Q的第一种意义：谐振电路的通频带宽度Δf反比于谐振电路的Q值，即Δf=f0/Q；Q值越大，谐振电路的选择性越好。
关于这第一种意义，不必过多说明，这是我们平时最常见的一种Q值的意义。
2、Q值的第二种意义：一个谐振电路的品质因数（Q值）定义为：Q=2*pi*ws/WR即Q值等于谐振电路中储存的能量与每个周期内消耗能量之比的2π倍。
在谐振状态下：Ws不随时间变化，即谐振电路不与外界交换无功功率，就是在谐振状态下稳定的储存在电路中的电磁能，这些能量是在谐振电路开始接通时经历的暂态过程中由外电路输入给它的。
达到稳定的振荡以后，为了维持振荡，外电路需要不断的输入有功功率，以补偿WR的损失，但在谐振状态下，无需供给无功功率，由此可见，Ws与WR之比反映了一个谐振电路储能的效率。
3、Q值的第三种意义：串联谐振时，电容或电感元件两端的电压是总电压的Q倍，这便是Q的第三种意义。
直升机飞行操控的基本原理
直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图（a）（b）图2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示，周期变距操纵系统控制直升机的姿态（横滚和俯仰），总距操纵系统控制直升机的高度，航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时，引起桨叶拉力周期改变，而桨叶拉力的周期改变，又引起桨叶周期挥舞，最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜，从而实现直升机的纵向（包括俯仰）及横向（包括横滚）运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵，但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统（见图3）包括右侧和左侧周期变距操纵杆（1）和（3）、可调摩擦装置（2）、橡胶波纹套（4）、俯仰止动件（5）、横滚连杆（7）、俯仰连杆（8）、横滚止动件及中立位置定位孔（9）、横滚拉杆（10）、横滚协调拉杆（11）、俯仰扭矩管轴组件（12）、总距拉杆（13）、与复合摇臂相连接的拉杆（14）、伺服机构（15）、伺服机构（横滚+总距）（16）、伺服机构（俯仰+总距）（17）和可调拉杆（18）等组件。
1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构（横滚+总距）17.伺服机构（俯仰+总距）18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统（一）纵向操纵情况当前推驾驶杆时，通过俯仰扭矩管轴组件（9）及俯仰连杆（8），使复合摇臂（6）上的纵向摇臂逆时针转动，通过其后的拉杆、摇臂，使左前侧纵向伺服机构下移，自动倾斜器固定盘向左前方倾斜，旋翼桨盘前倾，进而使直升机向前运动。
无人直升机任务规划与控制系统课件
• 无人直升机概述 • 无人直升机任务规划 • 无人直升机控制系统 • 无人直升机任务规划与控制系统的挑战与
解决方案 • 案例分析
01
无人直升机概述
无人直升机的定义与分类
无人直升机定义
无人直升机是一种能够自动或远 程操控的飞行器，具有自主飞行、 导航、避障等功能，可用于军事、 民用等多种领域。
仿真能力强：MATLAB具有强大的仿真能力，可以对无 人直升机的各种任务进行模拟和验证。
可视化界面友好：MATLAB提供了丰富的可视化工具， 可以将任务规划和控制系统的界面变得更加直观和友好。
基于Arduino的无人直升机控制系统案例
总结词：低成本、易实现、适用于小型无人机
低成本：Arduino板卡的价格较为低廉，降低了无人直升 机控制系统的成本。
支持多种编程语言：ROS支持C、Python等多种编程 语言，方便开发人员根据需求选择合适的编程语言。
高度可扩展性：ROS具有丰富的功能模块和工具包，可 以根据需求进行定制和扩展。
开源性：ROS是开源的，可以免费获取和使用源代码， 方便开发人员进行二次开发和优化。
基于PIXHAWK的无人直升机控制系统案例
无人直升机控制系统的特点与优势
无人直升机控制系统的特点
无人直升机控制系统具有高精度、快速响应、稳定性好等特点。其中，高精度能够实现对无人直升机 的精确控制，快速响应能够及时处理突发情况，稳定性好能够保证无人直升机的飞行安全。
无人直升机控制系统的优势
无人直升机控制系统具有高效、灵活、经济等优势。其中，高效能够提高任务完成效率，灵活能够适 应各种复杂环境，经济能够降低成本。
无人直升机的动力学模 型具有非线性特点，给 控制系统设计带来挑战。
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蜜蜂28（M28）无人直升机介绍
M28无人直升机系统框图
一、 M28无人直升机简介
M28无人直升机经由多年的研究论证和试验研制，是目前中国军民用市场上具有完全自主知识产权的最成熟、载重量最大的国产无人直升机。
M28无人直升机
动力系统
发动机
发电机共轴反桨动部件
自动驾驶系
统
GPS 大气数据机惯性测量单
元
气压高度计无线电高度
计磁航向计捷联惯导舵系统
舵机
舵机驱动系
统光电吊舱
增稳云台
可见光、红外影像
M28无人直升机参数介绍
旋翼直径 5.1m
机身高度 2.2m
机身宽度 1.5m
总重380kg（海平面）
有效载荷80kg （海平面）
续航时间3~4小时
动升限3000m
最大飞行速度120km/s
巡航速度100km/s
悬停定位水平方向CEP(圆概率误差)< 5m 悬停定位高度方向误差<1.8m
直线航线飞行误差<15m
数传电台有效距离10－180Km
M28总体尺寸设备舱尺寸如图所示：
M28外型图
M28总体尺寸
M28设备舱尺寸
完全自主起降
M28无人直升机采用完全自主垂直起降系统，不需要人为干预即可以完成从起飞、航线飞行到降落的整个过程。
有效载荷80公斤
M28无人直升机以反桨共轴直升机为机体，无尾桨的气动特点使其结构紧凑，动力效率高，避免了飞行中比例高达75％的由尾桨失效引起的事故，尤其适用于海上平台起降。
其有效商用载荷达到80公斤，一个外挂架和一个尺寸为50cm ×50cm×40cm的载荷舱均可使用。
多余度设计
M28无人直升机采用HeliAP自动驾驶仪和整体设计的机身，具有可靠的多余度飞行控制和舵系统，用户通过10－180公里的可靠数据链路和简洁的图形用户界面甚至可以操纵直升机在雨中完成从起飞到着陆的整个任务。
M 28无人直升机的机身采取单体横造的高级复合材料外壳，它提供了卓越的强度/重量比例，动力传动系统原件航空级铝钛材料。
北京拓云海智能设备技术有限公司正与民航局密切合作，确保了设计、生产和系统的运作符合有关民航条例。
以下就从分系统方面作一下详细介绍。
二、动力系统
1.发动机
目前M28使用的发动机是奥地利生产的Rotax912S四缸四冲程发动机，发动机最大起飞功率100马力，最大持续功率95马力，可以达到海拔3000m高度
Rotax912S
2.发电机
发电机采用德国Bosch的专用发电机，可以向有效载荷提供12伏和24伏高达600瓦的电力。
3.反将共轴动部件
由于M28无人直升机的机体采用M16单座有人直升机，所以机上所有设备都
按照标准民用航空标准制造，安全性和稳定性上有着良好的保障。
三、自动驾驶系统
1.M28采用HeliAP自动驾驶仪
HeliAP是一款高可靠性无人直升机自动驾驶仪。
可以方便的把遥控或有人直升机改造成无人直升机,使其实现自主起飞、自主降落、自主任务飞行和地形匹配飞行等功能。
适用于贝尔-希拉和反桨共轴直升机控制，经过改造可适用于其他航空器的自主控制。
地面站界面
HeliAP
2.传感器模块
四、舵系统
M28舵系统和动部件图
1.舵机
舵机为双余度设计，机械和电子部分都作了详细的备份计划，在发生故障的
情况下，备份系统可以支持飞机安全返航。
2.舵机驱动系统
舵机驱动系统和其他系统使用单独电源供电，保证在任何情况下的系统可操作性。
按照国军标的电磁兼容标准设计的驱动器满足全天候的飞行任务。
五、光电吊舱。