無人機(jī)從1917年第一架配備了自動陀螺穩(wěn)定儀的“斯佩里空中魚雷號”問世以來，經(jīng)歷了一次又一次技術(shù)和應(yīng)用革命，已經(jīng)從最早的飛出去就回不來的飛行炸彈發(fā)展成可以完成從空中攝影，航空測繪到植保噴藥，物流運(yùn)輸?shù)榷喾N使命和戰(zhàn)場偵察，地面打擊等軍事用途的空中載體，無人機(jī)的動力布局也從最初的固定翼到如今多旋翼、復(fù)合翼垂直起降固定翼和傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)。

固定翼無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是航速快，航程長，缺點(diǎn)是起降場地受限需要跑道或者手拋，彈射起飛、降落只能采用滑降或者傘降，安全性和靈活性都比較差。

多旋翼無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是操作相對簡單、垂直起降、對起降場地要求不高，可以隨時懸停，缺點(diǎn)是飛行速度慢、續(xù)航時間短，控制范圍和工作效率都不高。

垂直起降固定翼無人機(jī)的出現(xiàn)很好的解決了這個矛盾，。它兼顧了旋翼機(jī)垂直起降安全便捷和固定翼飛機(jī)航速快，航程長的優(yōu)點(diǎn)，所以一經(jīng)推出就受到了市場的廣泛接受和各個行業(yè)無人機(jī)使用者的熱烈歡迎！ 但是這種動力布局帶來巨大的方便和安全性之余有一個缺點(diǎn)，無人機(jī)在起飛和降落階段是在多旋翼模式下工作，這樣固定翼動力是死重（對飛行和作業(yè)都無效的重量），而固定翼模式時，多旋翼動力和動力臂是死重，以及多旋翼動力部件會在無人機(jī)以固定翼模式飛行時造成多余的氣動阻力和擾流，降低機(jī)翼升阻比，這些都會降低飛機(jī)的帶載能力和續(xù)航時間，可謂是一個美中不足的事情。

哪里有問題，哪里就有辦法！ 脫胎于軍工科技的“傾轉(zhuǎn)旋翼”技術(shù)非常完美的解決了這個問題。比較典型的就是美軍的“V-22魚鷹式”雙螺旋槳傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。

新一代的傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)，采用三旋翼或四旋翼結(jié)構(gòu)，在垂直起降過程中，到達(dá)一定高度和水平速度之后，一個或兩個旋翼通過傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)成水平方向，成為固定翼模式飛行的動力，這樣有部分動力機(jī)構(gòu)是多旋翼模態(tài)和固定翼模態(tài)共用的，減小了整個飛行過程的死重和空氣阻力，可以最大程度的提高無人機(jī)的飛行時間和能效比。

傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)做為一項無人機(jī)產(chǎn)品的尖端科技， 對無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)和傾轉(zhuǎn)動力結(jié)構(gòu)有較高的要求， 還需要各種工作狀態(tài)下大量的試驗和測試數(shù)據(jù)來優(yōu)化控制軟件，技術(shù)門檻比較高，目前民用市場真正掌握傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)不多，眾多的無人機(jī)用戶對使用傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)的無人機(jī)也有著強(qiáng)烈的好奇和一些顧慮，這種飛機(jī)安全嗎？在起飛和降落時，旋翼傾轉(zhuǎn)過程會不會有危險？我做為普通使用者能不能簡單方便的操控和使用它呢？做為傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)的國內(nèi)領(lǐng)軍研制企業(yè)廈門天源歐瑞科技有限公司來為您答疑解惑，一起帶您來揭開它神秘的面紗。

傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼是在垂起固定翼飛機(jī)的旋翼動力部分采用旋翼傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，一般是在前端的兩個旋翼上使用。整個裝置可以繞機(jī)翼軸由朝上與朝前之間轉(zhuǎn)動變向，并能固定在所需方向，因此能產(chǎn)生向上的升力或向前的拉力。起飛時旋翼傾轉(zhuǎn)裝置處于垂直位置時,飛行器類似多旋翼飛機(jī)進(jìn)行垂直起飛，達(dá)到預(yù)定高度后傾轉(zhuǎn)旋翼裝置開始繞機(jī)翼軸朝前傾轉(zhuǎn)，逐漸增加向前的水平拉力，配合另外兩個旋翼在維持飛行高度的同時使無人機(jī)產(chǎn)生前進(jìn)的速度，當(dāng)平飛速度達(dá)到固定翼飛行的要求之后，旋翼傾轉(zhuǎn)裝置完全轉(zhuǎn)成水平位置,無人機(jī)開始進(jìn)入固定翼模式飛行，極大地增大飛行速度，航程和留空時間。降落階段與起飛階段類似，在到達(dá)降落區(qū)域上空后，無人機(jī)開始減速，旋翼傾轉(zhuǎn)裝置逐漸由水平改為垂直。轉(zhuǎn)換成多旋翼模式，垂直降落。我們可以發(fā)現(xiàn)，在起飛和降落階段過渡飛行模式轉(zhuǎn)換的過程中，傾轉(zhuǎn)旋翼一直是在矢量控制狀態(tài)下工作，一旦出現(xiàn)側(cè)風(fēng)或其他情況， 無人機(jī)可以迅速地進(jìn)行飛行姿態(tài)調(diào)整，或者切換成旋翼模式，安全操作，平穩(wěn)降落。

目前傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要采用舵機(jī)直驅(qū)式和蝸輪蝸桿驅(qū)動式兩種。

蝸輪蝸桿驅(qū)動式： 傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是通過舵機(jī)帶動蝸輪蝸桿實現(xiàn)傾轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，再利用蝸輪蝸桿的自鎖特性保證傾轉(zhuǎn)后的狀態(tài)穩(wěn)定。但是這種結(jié)構(gòu)受到蝸輪蝸桿自身結(jié)構(gòu)的限制，在傾轉(zhuǎn)時，舵機(jī)輸出經(jīng)過蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)后，使得傾轉(zhuǎn)過程的即時性較差，旋翼機(jī)的螺旋槳的姿態(tài)變換較慢，不利于靈活控制旋翼機(jī)切換飛行模式。且該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只能通過差速在多旋翼模式進(jìn)行控制，不能進(jìn)行矢量控制，蝸輪蝸桿直接配合摩擦力較大，易于磨損，不利于長期使用。

廈門天源歐瑞科技有限公司的“天源·瑤光”和“天源·闿陽”采用的是舵機(jī)直驅(qū)式，這種方式優(yōu)勢在于傾轉(zhuǎn)響應(yīng)速度快，傾轉(zhuǎn)舵機(jī)的傾轉(zhuǎn)姿態(tài)變換最快可達(dá)到60°/0.1S，飛行控制系統(tǒng)不僅可以通過旋翼差速對飛行姿態(tài)進(jìn)行控制，還可以通過舵機(jī)對傾轉(zhuǎn)旋翼進(jìn)行矢量控制，尤其表現(xiàn)在起降時旋翼加速或減速（也稱剎車），飛控根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向等參數(shù)，控制舵機(jī)矢量調(diào)整螺旋槳傾轉(zhuǎn)姿態(tài)的角度，達(dá)到靈活平穩(wěn)切換飛行模式，安全平穩(wěn)的操控飛機(jī)。

既然舵機(jī)直驅(qū)式有這么多優(yōu)點(diǎn)， 那為什么還有人選用蝸輪蝸桿式呢？ 答案在于舵機(jī)直驅(qū)式的難點(diǎn)在于無人機(jī)處于固定翼模態(tài)下的傾轉(zhuǎn)位置會產(chǎn)生不平衡力矩，反向傳遞給驅(qū)動裝置，導(dǎo)致傾轉(zhuǎn)舵機(jī)需要持續(xù)性修正，這對傾轉(zhuǎn)舵機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)和抗扭強(qiáng)度、穩(wěn)定性和使用壽命具有極大的考驗， 市場上普通品牌的舵機(jī)根本達(dá)不到質(zhì)量要求，一旦出現(xiàn)故障，很容易出現(xiàn)“炸機(jī)”的情況?？紤]到上述因素，天源歐瑞與德國專業(yè)舵機(jī)制造廠商合作，旗下所有系列無人機(jī)均采用了扭矩大于40kg-cm，壽命高達(dá)50萬次以上的傾轉(zhuǎn)舵機(jī)。針對傾轉(zhuǎn)舵機(jī)的性能我們進(jìn)行了詳細(xì)的測試。

扭矩測試

通過直流電源為舵機(jī)供電，使舵機(jī)處于工作狀態(tài)下，將舵機(jī)放進(jìn)專業(yè)的扭矩測試儀中進(jìn)行測試，測試結(jié)果舵機(jī)的扭矩均可超過40kg-cm。大扭矩傾轉(zhuǎn)舵機(jī)使傾轉(zhuǎn)軸能夠更穩(wěn)定且迅速地進(jìn)行自轉(zhuǎn)。

壽命測試

要解決傾轉(zhuǎn)舵機(jī)的可靠性問題，需要對舵機(jī)進(jìn)行失效分析和壽命試驗，并采集數(shù)據(jù)，從而基于失效數(shù)據(jù)對舵機(jī)進(jìn)行深入分析，我們對傾轉(zhuǎn)舵機(jī)加上10kg-cm的扭矩負(fù)載，連續(xù)不間斷對傾轉(zhuǎn)姿態(tài)做最大范圍變化，通過舵機(jī)測試儀計數(shù)傾轉(zhuǎn)次數(shù)均超過了50萬次。

穩(wěn)定性說明

自2016年起天源歐瑞已生產(chǎn)超過100架傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼無人機(jī)，累計超過1萬小時飛行時間，沒有出現(xiàn)過一例因為傾轉(zhuǎn)舵機(jī)故障造成的飛行故障和事故，安全性和可靠性得到了市場客戶的充分認(rèn)可，目前仍有超過60架的訂單等待生產(chǎn)完成交付給最終用戶。

考慮到傾轉(zhuǎn)舵機(jī)自身的重量和最大扭力等限制， 我們認(rèn)為舵機(jī)直驅(qū)的傾轉(zhuǎn)旋翼垂起固定翼無人機(jī)目前最好不要超過16kg的起飛重量，除非未來有更高質(zhì)量的傾轉(zhuǎn)舵機(jī)面市，不過雖然天源·闿陽最大起飛重量只有13.5公斤，但是最大有效載荷可以超過2公斤，帶全畫幅正攝載荷時續(xù)航時間更是超過了120分鐘， 這就是傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)帶來的優(yōu)勢！天源·闿陽可以攜帶全畫幅正射相機(jī)，五鏡頭相機(jī)，甚至全畫幅五鏡頭相機(jī)， 30倍單光，雙光吊艙等中型設(shè)備， 滿足絕大多數(shù)無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的需求！

廈門天源歐瑞科技有限公司擁有超過13年的飛機(jī)設(shè)計經(jīng)驗，是一家致力于工業(yè)級無人機(jī)載體及配套系統(tǒng)的設(shè)計，制造和銷售的高科技公司，聚集了一批無人機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才，組成了專業(yè)的研發(fā)和運(yùn)營團(tuán)隊。公司可以提供玻纖、碳纖固定翼和多旋翼無人機(jī)，產(chǎn)品已銷往國內(nèi)和歐美市場。目前，公司的主攻方向是測繪行業(yè)的應(yīng)用類無人機(jī)，并開發(fā)了多款針對測繪行業(yè)的固定翼和多旋翼無人機(jī)。