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小型四旋翼無(wú)人機(jī)由4個(gè)圓柱管碳纖維、4個(gè)電機(jī)碳纖維固定板、4個(gè)碳纖維薄板、4個(gè)結(jié)構(gòu)鋼材料的電機(jī)以及若干個(gè)ABS材料的固定塊和起落架組成，如圖1所示。為了提高網(wǎng)格劃分的效率，我們簡(jiǎn)化了模型，刪除了不重要的電子零部件，省略了不重要的孔和圓角，讓網(wǎng)格更加均勻和順滑。對(duì)于小型四旋翼無(wú)人機(jī)，把起落架不重要的結(jié)構(gòu)件，設(shè)置5 mm的網(wǎng)格大小，其他默認(rèn)設(shè)置為3 mm。

計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的應(yīng)用可以幫助顯著提高無(wú)人機(jī)的效率并延長(zhǎng)其飛行時(shí)間和航程。在本文中，我們將通過(guò)一個(gè)示例演示如何：工業(yè)無(wú)人機(jī)在懸停模式下的空氣動(dòng)力學(xué)仿真和優(yōu)化，這是此類(lèi)無(wú)人機(jī)中能量最密集的模式。四軸飛行器幾何我們選擇了當(dāng)今使用最廣泛的旋翼無(wú)人機(jī)配置之一：四軸飛行器。私人消費(fèi)領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)制造商（業(yè)余視頻拍攝、賽車(chē)無(wú)人機(jī)、兒童無(wú)人機(jī)等）主要依賴(lài)此類(lèi)配置。

在前處理HyperMesh中簡(jiǎn)單的處理一下CAD, 去掉小特征，封閉間隙，生成STL表面； 四旋翼無(wú)人機(jī)STL模型 四旋翼無(wú)人機(jī)參數(shù) 2.

本文以系留型四旋翼無(wú)人飛行器為研究對(duì)象，采用通用大型有限元分析軟件ABAQUS建立了對(duì)應(yīng)的力學(xué)仿真模型。應(yīng)用該仿真模型對(duì)該旋翼無(wú)人飛行器在旋翼升力、風(fēng)載荷及降落沖擊等工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析，得到了對(duì)應(yīng)的安全裕度數(shù)據(jù)，為該無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。系留型四旋翼飛行器系統(tǒng)是一種有４個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字交叉形式的飛行器，如圖１所示。

蘇黎世大學(xué)一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)了一種高度靈活的四旋翼無(wú)人機(jī)，能夠避開(kāi)障礙物并進(jìn)行軌跡跟蹤。新設(shè)計(jì)包括添加機(jī)載視覺(jué)傳感器、飛行控制監(jiān)控系統(tǒng)和一系列其他組件，旨在提高無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)接收和處理飛行信息的能力。他們還添加了一個(gè)高級(jí)AI模塊NVIDIA Jetson TX2，該模塊能夠快速執(zhí)行支持無(wú)人機(jī)硬件的復(fù)雜任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)靈活的飛行。

目前無(wú)人機(jī)主要執(zhí)行的是航拍、監(jiān)測(cè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)植保等任務(wù)載荷，且大部分無(wú)人機(jī)以多旋翼為主。多旋翼無(wú)人機(jī)是靠螺旋槳轉(zhuǎn)速的變化，來(lái)調(diào)整力和力矩的，實(shí)現(xiàn)多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行運(yùn)動(dòng)控制。對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的槳葉來(lái)說(shuō)， 一方面，槳葉尺寸越大，越難以迅速改變其速度。也正是因?yàn)槿绱耍?em>無(wú)人直升機(jī)主要是靠改變槳距而不是速度來(lái)改變升力。另一方面，在大載重下，槳葉的剛性需要進(jìn)一步提高。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透漏：南京航天國(guó)器智能裝備有限公司將攜新型縱列式雙旋翼無(wú)人直升機(jī)亮相2022年第十四屆中國(guó)航展（珠海航展）。國(guó)產(chǎn)“支奴干”型無(wú)人直升機(jī)要來(lái)了！ 說(shuō)起大名鼎鼎的美國(guó)"支奴干"直升機(jī)，有網(wǎng)友認(rèn)為連俄羅斯都仿制不出來(lái)。

珠海航展上，國(guó)內(nèi)展示了一種傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計(jì)的無(wú)人攻擊機(jī)。傾轉(zhuǎn)旋翼的最大優(yōu)勢(shì)，就是既具備直升機(jī)的垂直起降能力，又在航程和速度特性上，高度接近螺旋槳固定翼飛機(jī)。 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的缺陷也很明顯，結(jié)構(gòu)要更復(fù)雜都是最容易解決的問(wèn)題；其氣動(dòng)特性、特別是動(dòng)力裝置傾轉(zhuǎn)過(guò)程中的氣動(dòng)特性變化，現(xiàn)在還有大量的問(wèn)題沒(méi)有研究清楚。

無(wú)人機(jī)（四軸飛行器） 這是使用 SolidWorks 設(shè)計(jì)的四軸飛行器的詳細(xì) 3D CAD 模型。該組件采用三臂結(jié)構(gòu)，包含無(wú)刷電機(jī)、螺旋槳、中央框架和已安裝的電池組。該結(jié)構(gòu)針對(duì)輕量化性能進(jìn)行了優(yōu)化，展示了逼真的機(jī)械組件，例如電機(jī)支架、支撐架和模塊化框架。非常適合無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)演示和原型設(shè)計(jì)。

無(wú)人機(jī)四旋翼側(cè)網(wǎng)格生成效果圖2. LBM求解器對(duì)旋翼機(jī)體的數(shù)值仿真目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)不同工況下旋翼的高保真數(shù)值模擬，以提升無(wú)人機(jī)整體的飛行效率、機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和安全性。

中程固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)展綜述及總體設(shè)計(jì)技術(shù)研究[C]// 2019年(第四屆)中國(guó)航空科學(xué)技術(shù)大會(huì). 0.</p><p>[2] 魏志強(qiáng), 劉馨澤. 飛機(jī)起飛過(guò)程的加速特性分析與軌跡仿真[J]. 飛行力學(xué), 2019, 037(004):17-20.</p><p>[3] 張程皓. 小型多旋翼無(wú)人機(jī)航拍的新探索[D]. 2019.

同時(shí)具備有人 / 無(wú)人雙模式飛行能力，即有人駕駛與無(wú)人駕駛自主飛行雙模式選擇，可實(shí)現(xiàn)人與機(jī)共同配合完成飛行與作戰(zhàn)任務(wù)，擴(kuò)展的無(wú)人飛行管理系統(tǒng)提供輔助決策作用，提供飛行、任務(wù)引導(dǎo)等信息供飛行員完成任務(wù)，減輕飛行員操縱負(fù)荷的同時(shí)，可對(duì)直升機(jī)飛行狀態(tài)、空域管理、外部信息等進(jìn)行監(jiān)控，提高直升機(jī)自主化能力。

雙旋翼飛行器（兩軸飛行器，Bi-copter）是一種新構(gòu)型的無(wú)人機(jī)，可以通過(guò)改變兩個(gè)電機(jī)的角度來(lái)控制姿態(tài)。與四旋翼相比，雙旋翼使用更少的電機(jī)，因此重量和能耗都更低。在續(xù)航能力上，目前續(xù)航時(shí)間已經(jīng)是四旋翼無(wú)人機(jī)的一大痛點(diǎn)，雙旋翼飛行器要比四旋翼更勝一籌，因此更加靈活高效的雙旋翼有較好的發(fā)展空間。

動(dòng)態(tài)建模： Fligtmare為三個(gè)四旋翼動(dòng)力學(xué)提供了一個(gè)靈活的接口：一個(gè)基于Gazebo的四旋翼動(dòng)力學(xué)，真實(shí)的動(dòng)力學(xué)，和一個(gè)經(jīng)典的四旋翼動(dòng)力學(xué)的并行實(shí)現(xiàn)。四旋翼被建模為一個(gè)由四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剛體。

13.抗風(fēng)性：輕型和小型旋翼類(lèi)無(wú)人駕駛航空器應(yīng)具備在持續(xù)風(fēng)、陣風(fēng)等不大于一定等級(jí)下保證飛行安全的能力，在飛行控制系統(tǒng)參與情況下，輕型旋翼類(lèi)無(wú)人駕駛航空器應(yīng)在起降階段能夠抵抗3級(jí)風(fēng)力，在飛行階段能夠抵抗4級(jí)風(fēng)力；小型旋翼類(lèi)無(wú)人駕駛航空器在起降階段能夠抵抗4級(jí)風(fēng)力，在飛行階段能夠抵抗5級(jí)風(fēng)力。14.噪聲：在銘牌或說(shuō)明書(shū)上標(biāo)識(shí)旋翼類(lèi)無(wú)人駕駛航空器在懸停和典型飛行速度下的噪聲測(cè)量結(jié)果。