今天我們來(lái)一起學(xué)習(xí)關(guān)于多旋翼機(jī)架的相關(guān)知識(shí)。機(jī)架需要承載無(wú)人機(jī)的全部設(shè)備，包括飛行控制器、電調(diào)、電機(jī)、螺旋槳、遙控器接收機(jī)、電池、電源、云臺(tái)等等。因此機(jī)架設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)無(wú)人機(jī)的性能與安全。我們就來(lái)看看無(wú)人機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容：

一、選材

機(jī)架最重要的一個(gè)參數(shù)就是其自身的重量，為了克服機(jī)身的自重，機(jī)架需要要被設(shè)計(jì)的盡可能的輕。因?yàn)闄C(jī)身重量越小，就意為著飛機(jī)的載重越大，所以在對(duì)機(jī)身的材料選擇上也需要謹(jǐn)慎考慮。常見的機(jī)身材料有塑料和碳纖維。

1.塑料機(jī)架：

塑料的密度較小，重量較輕，但強(qiáng)度和剛度不大，制作比較容易，多個(gè)機(jī)身部件在組裝時(shí)通常采用螺絲固定，在槳高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)可能會(huì)使得螺絲變的松動(dòng)，從而導(dǎo)致機(jī)身的軸臂有脫落的危險(xiǎn)。而隨著3D打印技術(shù)的成熟，使用3D打印機(jī)一次性將機(jī)架打印出來(lái)，即節(jié)省了螺絲釘?shù)闹亓坑直苊饬溯S臂松動(dòng)的危險(xiǎn)。

2.碳纖維機(jī)架：

采用碳纖維材料來(lái)做為無(wú)人機(jī)的機(jī)架也是比較常用的選擇。碳纖維的密度低，強(qiáng)度和剛度都很高，非常適合做為無(wú)人機(jī)的機(jī)架材料。但碳纖維的加工比較困難，需要對(duì)整個(gè)碳纖維板做切割，打孔，并與起落架等其它部件連接固定，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難。但由于其強(qiáng)度和剛度都較大，所以在飛機(jī)飛行過(guò)程中會(huì)有減振效果，使飛行更加更加穩(wěn)定。

因此，塑料材質(zhì)的機(jī)架價(jià)格低廉，更適合普通無(wú)人機(jī)和航模愛(ài)好者，而碳纖維材質(zhì)的機(jī)架更多時(shí)候被用于商業(yè)或工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

二、布局

常見的多旋翼布局有三旋翼、四旋翼、六旋翼和八旋翼、當(dāng)然也有一些比較的奇怪的布局，例如五旋翼，在開源飛行控制程序（以后簡(jiǎn)稱飛控程序或飛控）中通常分為兩大類，X型和I型，也就是我們常說(shuō)的叉型布局和十字型布局。而對(duì)于不同的布局有下面的簡(jiǎn)稱：

三、軸距

軸距是多旋翼無(wú)人機(jī)中非常重要的一個(gè)參數(shù)，通常被定義為電機(jī)軸心軸圍成 的外科外接圓周的直徑，單位毫米mm，對(duì)稱多旋翼無(wú)人機(jī)中軸距即為對(duì)角線上的兩個(gè)電機(jī)軸心的距離，軸距的大小確定了螺旋槳的尺寸上限，從而限定了螺旋槳能產(chǎn)生的最大拉力，也就是直接影響到無(wú)人機(jī)的載重能力，

四、起落架

通常在多旋翼機(jī)的底部都會(huì)裝有起落架，起落架的作用是使得機(jī)身與地面之間有一個(gè)安全距離，使飛機(jī)在離地面不遠(yuǎn)處起飛或降落時(shí)由于不穩(wěn)定因素所造成的機(jī)身傾斜而不至于使螺旋槳與地面發(fā)生碰撞。另外在起落架使得螺旋槳與地面之間有足夠的空間，飛機(jī)起飛和降落時(shí)，可以有效減小氣流與地面產(chǎn)生的氣流干擾。當(dāng)然，起落架的安裝加大了飛機(jī)自身的重量，也就減小了飛機(jī)的載重。

五：涵道

在螺旋槳一講中我們已經(jīng)介紹了關(guān)于的作用，涵道可以在保護(hù)槳葉的同時(shí)也保證人的安全，還可以提高飛行的拉力效率和減少噪聲。帶有涵道的多旋翼的拉力由兩部分組成 ：螺旋槳本身產(chǎn)生的拉力和涵道產(chǎn)生的附加拉力。根據(jù)伯努力原理，涵道內(nèi)側(cè)由于有螺旋槳的高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)氣流快速下降，涵道外側(cè)氣流流動(dòng)緩慢，所以涵道外側(cè)氣壓會(huì)大于內(nèi)側(cè)氣壓，于是空氣會(huì)產(chǎn)生一部分向上的拉力。也就是會(huì)提高飛機(jī)的動(dòng)力。

但是從機(jī)架設(shè)計(jì)上講，我們?nèi)绻黾恿怂膫€(gè)涵道，也就是增加飛機(jī)自身的質(zhì)量，飛機(jī)需要克服飛機(jī)自重需要的拉力就更大，因此是否一定使用涵道，或是涵道的的材料如何選擇也就需要我們仔細(xì)斟酌。

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