9、多旋翼推进系统设计实验：从基础到应用

多旋翼推进系统设计实验：从基础到应用

多旋翼系统的组成既简单又复杂。本文将通过一系列由浅入深的实验，为大家介绍多旋翼系统的组成以及推进系统的性能建模。这些实验包括基础实验、分析实验和设计实验，能帮助大家逐步掌握多旋翼推进系统的相关知识。

1. 推进系统概述

推进系统是多旋翼最重要的组成部分之一，它决定了多旋翼的性能要求，如悬停续航时间、速度、有效载荷和飞行范围等。推进系统由螺旋桨、电机、电子调速器（ESC）和电池组成，这些组件必须相互匹配和兼容，否则多旋翼可能无法正常工作，甚至在极端情况下可能会突然失效，导致事故发生。

2. 螺旋桨

螺旋桨是产生推力和扭矩以控制多旋翼的组件。电机效率会随输出扭矩（取决于螺旋桨的类型、尺寸、速度等因素）而变化。因此，良好的匹配应确保电机在高效状态下运行，这样可以在相同推力下降低功耗，延长多旋翼的续航时间。选择合适的螺旋桨是提高多旋翼性能和效率的直接方法。
- 参数
1. 类型 ：通常，螺旋桨型号用四位数表示，如 1045（或 10×45）螺旋桨。前两位数字代表螺旋桨直径（单位：英寸），后两位数字代表螺旋桨螺距（单位：英寸）。例如，“APC1045” 螺旋桨表示该螺旋桨属于 APC 系列，直径为 10 英寸，螺距为 4.5 英寸。螺距定义为 “如果螺旋桨像螺丝穿过木头一样穿过软固体，它在一转中移动的距离”。
2. 弦长 ：螺旋桨弦长沿半径变化，通常选择位于螺旋桨半径 2/3 处的弦作为标称弦长。
3. 转动惯量 ：转动惯量表示物体抵抗角加