按技术特征分类
不同类型的无人机有不同的技术特征。按技术特征分类,无人机有固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机和特殊构型的无人机等。
(一)固定翼无人机
固定翼无人机是多数军用和专业级应用的选择机型。由于机体结构的关系,高巡航速度、长航时与长航程是其最突出的特点,其巡航速度多在120km/h以上,飞行距离可超100km,续航时间为1~3h。它通常采用滑跑或轨道弹射方式起飞,着陆通常采用滑跑或者伞降方式。
固定翼无人机在巡航速度、续航时间等方面都明显优于多旋翼无人机,但对起降场地的要求较高,应用场景不广。同时,由于固定翼无人机无法在空中悬停,仅能在特定区域内不断盘旋,因此面对需要定点监测的应用场景便无法胜任。
(二)多旋翼无人机
多旋翼无人机具有体积小、重量轻、成本低等优点。得益于飞控系统、无刷电机、电子调速器等关键元素的迅猛发展,电动多旋翼无人机操控简单,机身姿态控制平稳,拥有自动驾驶功能。同时,其垂直起降方式对于起降场地的要求不高,在复杂城市环境下的作业效果较好。
由于多旋翼无人机的机型结构,使其对各个旋翼的控制需要高速响应与高精度控制,无刷电机和电子调速器是关键,故大多数多旋翼无人机均采用锂电池作为动力来源。受制于锂电池能量密度有限的特点,大部分多旋翼无人机续航时间小于1h,飞行速度较慢,飞行半径较小。
常见多旋翼无人机有四旋翼、六旋翼、八旋翼等。四旋翼无人机在体积、重量、便携性等方面具有优势,但其安全冗余度较低,一旦其中一个旋翼的电机出现问题,则无人机会坠落。而六旋翼、八旋翼无人机拥有一定的安全冗余度,即便有一个旋翼停桨,其余旋翼可以配平动力,使得紧急状况下仍然能保证其飞行安全。
另外,多旋翼无人机还有共轴双桨机型,兼顾了四旋翼机型的便携性,又在一定程度上满足了对升重比、控制性能和安全冗余的需求。
(三)无人直升机
根据平衡旋翼反扭矩(与驱动旋翼旋转等量但方向相反的扭矩,即反作用扭矩)的方式,无人直升机可分为单旋翼和多旋翼两大类。
常见的无人直升机多为单旋翼带尾桨式,其结构简单,气动、平衡、操纵稳定性以及操纵问题较易解决。在续航时间、负载能力和巡航速度等指标上,略好于多旋翼无人机。但此类机型需要尾桨来平衡主旋翼的反扭矩,若尾桨失效,则整机安全受到威胁。
(四)特殊构型的无人机
特殊构型的无人机有复合翼、回转旋翼、扑翼等。为了兼顾旋翼的垂直起降和固定翼的续航优势,近年来许多民用无人机企业开始着手研制这类特殊构型的无人机。