由于无人机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等特征,特别是在许多复杂、危险的空中活动中更具备独特优势,在影视航拍、传统农林业、工业作业、灾害救援、公共安全以及消费娱乐业领域结合得到广泛的应用。
随着技术的不断发展,无人机的功能越来越强大,使用场景也在不断深化。由于无人机用途广泛,种类繁多,因此有必要对无人机进行分类。下文将盘点几种最常见的无人机分类方法,帮助您全面系统地了解无人机类型。
按飞行平台构型分类
无人机可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。
固定翼无人机
固定翼,顾名思义,就是机翼固定不变,靠流过机翼的风提供升力。跟我们平时坐的飞机一样,固定翼无人机起飞的时候需要助跑,降落的时候必须要滑行,但这类无人机续航时间长、飞行效率高、载荷大。此类无人机采用滑跑或弹射起飞,伞降或滑跑着陆,对场地有一定要求。巡航距离、载重等指标明显高于多旋翼无人机。
旋翼无人机
旋翼无人机是指由螺旋桨产生向上的升力,带动无人机整体进行飞行的无人机。旋翼无人机又可以分为多旋翼无人机、直升机、自转旋翼机等。
较常见的为多旋翼无人机,具有三个及以上的旋翼轴,常见有四轴、六轴、八轴。多旋翼机械结构非常简单,动力系统只需要电机直接连桨就行。优点是可折叠、垂直起降、可悬停、对场地要求低。缺点是续航时间最短,载荷小。
多旋翼无人机是消费级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力),操纵简单、成本较低。由于其性能特点,近年来广泛被应用在航拍、农业植保、电力巡检等领域。
无人飞艇
飞艇是一种轻于空气的航空器,它与热气球最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。这类飞行器是一种理想的空中平台,无论是用来空中监视、巡逻、中继通信还是空中广告飞行、任务搭载试验、电力架线,其应用范围是广泛的。
伞翼无人机
伞翼无人机一种用柔性伞翼代替刚性机翼的飞机,伞翼大部分为三角形,也有长方形的。伞翼可收叠存放,张开后利用迎面气流产生升力而升空,起飞和着陆滑跑距离短,只需百米左右的跑道,常用于运输、通信、侦察、勘探和科学考察等。
扑翼无人机
这类飞行器是从鸟类或者昆虫启发而来的,具有可变形的小型翼翅。它可以利用不稳定气流的空气动力学,以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。在战场上,微型无人机、特别是昆虫式无人机,不易引起敌人的注意。即使在和平时期,微型无人机也是探测核生化污染、搜寻灾难幸存者、监视犯罪团伙的得力工具。
从飞机类型来看,无人机可分为固定翼无人机和旋翼无人机(旋翼无人机也可分为单旋翼直升机和多旋翼直升机),各有优缺点。固定翼无人机的优点是:飞行时间更长,速度更快,飞行效率高,即使动力损失大,也有一定的机会通过滑翔降低下降速度来减少碰撞损失。缺点是起飞和降落需要特殊的开放空间,并且不能悬停。旋翼无人机的优点是更容易精确控制,稳定悬停是先天优势。缺点是飞行效率低,续航时间短,一旦失去动力,就只有坠毁的机会。根据无人机的用途对其进行分类是一种常见的做法。根据用途分类,无人机可分为军用无人机和民用无人机,目前超过70%的无人机用于军事用途。其次,从技术角度来看,无人机分为六大阵营,即无人直升机、无人固定翼飞机、无人多旋翼飞机、无人飞艇、无人伞翼飞机和扑翼微型无人机。
无人机可以根据平台配置、用途、尺寸、活动半径、任务高度等进行分类。根据平台配置分类:无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。按用途分类:无人机可分为军用无人机和民用无人机。军用无人机包括侦察无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、目标无人机等。民用无人机包括:巡逻/监视无人机、农业植保无人机、气象无人机、勘探无人机和测绘无人机。按规模分类:无人机可分为微型、轻型、小型和大型无人机。空质量≤7公斤的微型无人机;轻型无人机,7kg<空质量≤116kg;空质量≤5700公斤的小型无人机;空质量为>5700公斤的大型无人机;根据活动半径的分类,无人机可分为超近程无人机、近程无人机、近程无人机、中程无人机和远程无人机。超近程无人机:活动半径0-15km;近程无人机:活动半径15-50km;近程无人机:活动半径50-20
0km;中程无人机:活动半径200-800km;远程无人机:活动半径大于800km;按任务高度分类:无人机可分为超低空、低空、中空、高空和超高空无人机。超低空无人机:任务飞行高度0-100m;低空无人机:任务飞行高度为100-1000m;中空无人机(UAV):任务飞行高度1000-7000米;高空无人机:任务飞行高度7000-18000m;超高空无人机:任务飞行高度大于18000m;
无人直升机:通常,这种类型的无人机依靠一个或两个主旋翼提供升力。如果只有一个主转子,就必须有一个小尾巴来抵消主转子产生的自旋力。优点是可以垂直起降,航程时间和载荷适中,但其结构相对复杂,操作难度较大。
无人固定翼飞机:固定翼,顾名思义,就是依靠流经机翼的风来提供升力的固定机翼。固定翼无人机和我们常用的飞机一样,起飞时需要助跑,降落时需要滑行,但这些无人机续航时间长,飞行效率高,载荷大。
无人多旋翼飞机:由多套动力系统组成的飞行平台,通常由4旋翼、6旋翼、8旋翼甚至更多组成。多转子机械结构非常简单,动力系统只需要电机直接连接螺旋桨即可。优点是该机结构简单,可以垂直起降。缺点是持续时间短,负载小。
无人飞艇:飞艇是一种比空气更轻的飞行器。它和热气球最大的区别是它有推进装置和飞行状态控制装置。这种类型的飞机是一种理想的空中平台,具有广泛的应用,无论是用于空中监视、巡逻、中继通信,还是用于空中广告飞行、任务携带测试和电气布线。
无人翼伞:一种用柔性机翼代替刚性机翼的飞机。翅膀大部分是三角形的,但也有矩形的。”降落伞的翅膀可以折叠和储存,打开后,利用上游气流产生的升力将它们抬起。起降滑行距离短,只需要100米左右的跑道。它们通常用于交通、通信、侦察、勘探和科学研究。
扑翼微型无人机:这种类型的飞机是受鸟类或昆虫的启发,具有小而可变形的翅膀。它可以利用不稳定气流的空气动力学,使用肌肉驱动器代替电动机。在战场上,微型无人机,尤其是昆虫型无人机,不容易引起敌人的注意。即使在和平时期,微型无人机也是探测核、化学和生物污染、寻找灾难幸存者和监控犯罪团伙的强大工具。
工业级无人机是指直接作用于某些具体行业的无人机,且作业环境特殊,对功能的精准定位、高环境适应性和高可靠性要求更高,故价格昂贵,一般在几万元到几十万元区间。
工业级无人机的主要作用在于实现工业三防,即:防火、防雨、防尘,须得在雨雪天、高寒地区、高温火场、电磁干扰等多种复杂环境下正常工作。对于续航时间、载重量、安全可靠性等方面的要求更高,并且还应具备行业定制化的能力,根据使用领域的不同具备不同的功能模块。
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