十八个独立电机驱动螺旋桨的无人机
探讨这种设计能够达到每千瓦多少公斤的升力将非常有意义。通常来说,传统直升机大约能以每千瓦功率提供4公斤的升力。
该设计方案与常规直升机显著不同,主要在于它利用了更多的转子来降低单位面积上的负荷,而小型转子特别适合与轻量化电机配合,以实现其最佳转速和功率输出。
此外,这些紧密排列的转子还能实现所谓的增益推力效果。这一现象类似于风力发电领域中的“风栅”技术,即通过多台紧密排列的小型风力发电机来提升整体效率,因为通过各发电机间缝隙的气流能够再次激活并加速经过发电机的气流。
这种效率的提升受到多种因素的影响,包括但不限于逆向旋转的螺旋桨之间的距离、螺旋桨的具体设计(例如,可以通过减轻尖端重量来增加推力,或者通过调整叶片的角度和形状来产生额外的升力,不过这可能会带来升力诱导阻力)。
为了进一步提高系统效率,还可以考虑加入导管设计。在这种设计中,导管的上表面能够贡献高达40%的总升力,几乎可以使升力效率提高一倍。在前飞模式下,可以利用传统的机翼和推进螺旋桨,同时关闭导管内的风扇;而在低速前飞时,装有拉力螺旋桨的翼型结构不仅能够从短翼上产生大量的升力,还能有效减少翼尖处的升力诱导阻力,从而改善从垂直起降到水平飞行的转换过程。
