我有一个四轴飞行器，具有4个电动机/螺旋桨组合，能够（每个）螺旋桨俯仰速度为SpeedMax = 100 mph 。
在向前水平飞行中，四轴飞行器将以一定角度（例如AlphaP）从水平方向俯仰。例如，如果AlphaP为45度，而忽略了阻力，则四轴飞行器是否有能力获得最大理论正弦速度（45）* SpeedMax〜70Mph？
不能一直到90度（直升飞机像飞机一样飞行），因为在飞机上没有机翼负载的情况下，此时螺旋桨不会产生任何向上推力来保持直升机在高空飞行。如果要忽略阻力，则最大速度将取决于最佳AlphaP的因素，以及该角度将是什么角度？
#1 楼
如您所说，随着AlphaP的增加，向上推力的量会减少，并且当AlphaP =忘记速度时。每个螺旋桨都能达到100mph的能力的想法并没有帮助。问题在于螺旋桨产生的推力将是速度的函数。它们在空中飞行的速度越快，产生的推力就越小。而是考虑推力。螺旋桨能够承受多大的推力？90º，根本没有向上推力。
您的倾斜角度AplhaP将受到保持四轴飞行器高空所需的向上推力的限制。如果产生的向上推力的大小与cos（AlphaP）成正比。
如果所有4个螺旋桨加在一起产生20N，而您的Quadcopter重10N，则保持高空飞行：
< br cos（AlphaP）* 20N> = 10N
= 0.5
Alpha <= invcos（0.5）
Alpha <=60º
现在产生的前推力将为sin（60º）* 20N = 0.866 * 20N = 17.3N。这与什么速度有关？你不能忽略拖到这里。四轴飞行器将加速直到阻力等于17.3N。
但是，这并不是那么简单。令人困惑的是，高速产生的推力将小于静止时产生的推力。螺旋桨的功率输出是一个非常粗略的第一近似值。
功率=力*速度*速度
双倍速度意味着推力的一半。但这也不是那么简单。通常，当您进行这些简单的计算时，我会将结果除以4，以获得对最大速度的更实际的估计。
#2 楼
好问题！而且，是的，道具可以产生加速度，但是忽略摩擦并不意味着速度是无限的，因为来自道具的推力是迎角的函数，迎角随速度的增加而变化。在一定角度下，施加最大功率后，提升=重量，向前推力=拖动。这不是一个简单的问题要解决。在螺旋桨顶端，悬停时的有效空速为r * w（螺旋桨半径x弧度角弧度/秒（RPM / 10））。在向前倾斜飞行中，螺旋桨顶端的有效空速是螺旋桨速度矢量的总和，加上四边形在向前倾斜角处的相对运动。我的观点是，这是要解决的非常非常复杂的问题。您可以做到，但您需要在数学，几何甚至微积分和Excel方面都非常强。我已经使用Excel中的Iterate功能完成了这样的计算。我将问题分解成小块（道具的小部分），并解决了每个道具的空气动力学问题，然后将它们加在一起以获得总效果。很多工作。最好的选择可能是在在线论坛中调查来自四轮赛车的一些数据，并据此做出一些有根据的猜测。祝好运。 （顺便说一句，我找到了这个线程是因为我正在寻找完全相同的答案）。但是我正在寻找它，以便可以了解前进刀片与后退刀片的升力差异。前进叶片的空速较高，但由于机身向前倾斜，因此迎角也较小。这两个效果是否相互抵消？。评论
$ \ begingroup $
欢迎使用机器人技术RandySonnicksen！这是一个很好的答案。如果您想提出问题，欢迎您。不过，我怀疑您可能找不到任何帮助-您所提出的问题听起来像是硕士论文！
$ \ endgroup $
–卡盘
16年7月21日在20:04
#3 楼
以我对空气动力学的基本了解，您对前向水平速度的计算听起来不错。我相信其他人可以对实际约束有更多的了解。关于最大alphaP角度，我的想法是：
说您的直升机可以产生F牛顿的向上推力。并说您的直升机重x公斤。然后您的alphaP最大角度将受以下因素控制：
F*cos(maxAlphaP) = x*g //cos or sine alphaP, depending upon how you measure the angle.
#4 楼
好吧，如果我理解您的问题，那不是很不确定我是否会问您如何使直升机移动，答案是在您想移动的方向上稍微降低功率，对不起无益评论
$ \ begingroup $
欢迎来到KaiHayati机器人！您能否扩大答案？如何选择要降低方向移动功率的程度？
$ \ endgroup $
–卡盘
16年6月28日在12:40
评论
您的100mph号码是哪里来的？无论如何，决定最大螺距的正是您所说的，能够保持高度不受重力影响……推力矢量的分量向上。稍微偏离主题，但要点很重要：即使您保持0度倾斜，仍然可以达到最大前进速度。直升机在突破$ \ mu $ -1障碍时遇到很多麻烦。
电动机产生加速度，而不是速度。如果忽略了阻力（和相对论），则最大理论速度是无限的！