回首2017年的工业级无人机技术，新构型的爆发式发展成为了最明显的趋势，以至于有媒体认为2017年是 “垂直起降固定翼无人机元年”。姑且不提此种说法对于先行者们的稍有不公，至少绝大多数工业级无人机厂商都纷纷推出了各种具有垂直起降能力的固定翼无人机产品。当然，大趋势中的发展方向也是鱼龙混杂，各出奇招昏招。

本文将对近年来出现和发展的复合翼构型无人机做简要梳理，添几根柴火，泼几盆冷水，以期为行业健康发展尽微薄之力。

在飞机设计技术已经发展了一百多年的今天，固定翼这种构型在多数应用场景中已经近乎完美了，但是其垂直起降能力的发展仍步履蹒跚，以至于到现在我们都还在针对垂直起降固定翼的基本结构做创新和设计，这几乎已经能说明在动力系统有革命性的进展之前，实现垂直起降都将以大幅度的效率损失为代价。

鉴于此，我们评判一种设计优劣与否，最重要的指标就是其效率损失较小，而不是只要有效率下降便嗤之以鼻。下面就对近年来出现的固定翼垂直起降构型做简要梳理。

一、多旋翼固定翼复合构型

 

 

如果十年前一个飞机设计专家被告知这种构型的飞机将成为一种趋势，那对他很可能是一种暴击，就像在二十年前，被告知多旋翼构型会火一样(约二十年前的书籍《无人机系统导论》中，作者明确表示不看好四旋翼这种低效率的飞行器)。

按照常规的飞机设计原则，这种设计一定是最不得已而为之的。这可能正是2015年底，成都纵横发布国内第一款垂直起降固定翼飞控时，还特地发了好几篇文章阐明是在挣扎三年之后才最终确定这个方案的原因。而此时，开源飞控APM的QuadPlane支持也进入测试阶段。

于是，一场大戏在点滴之间悄然拉开帷幕。到2017年底，APM，PX4开源飞控均能很好地支持这种构型的全自动飞行，大多数的工业级无人机整机厂商也都推出了各自的机型，既然是要做总结，那么不可避免地要再来理一遍这种构型的缺点：

 

 

但是，对于部分应用场景，以上所有的缺点，都掩盖不了可垂直起降这一优点，这也是这种构型无人机爆发的原因，只是很多厂商可能并没有很好地思考这背后的逻辑，本文将最适合运用垂直起降固定翼无人机的应用场景特点总结如下表：

 

 

垂直起降固定翼构型结构上易于实现，在现有的固定翼平台上增加多旋翼动力部分，且加强机翼扭转强度即可。在控制方面的优势就是控制系统相对简单，最简单的情况下就是固定翼和多旋翼两套飞控硬切换就可以实现正常飞行。还有一个不太被关注的优势，就是前拉桨的效率。多旋翼桨和固定翼桨典型工作条件下的来流速度不同，因此设计时翼型和桨距也有很大区别，正常的工业级无人机都采用定距桨，多旋翼桨只能高效运转于多旋翼模态，固定翼桨用于多旋翼模态时效率也低很多，因此这种构型中，多旋翼桨只工作在多旋翼模态，固定翼桨只工作在固定翼模态，在桨的效率运用上是个不小的优势。

正如每种飞行器都有其适用场景，同样没有一种飞行器是万能的，例如，5-20kg起飞重量的飞行器，其灵活性要求一般都是高于载荷能力的，因此能够在很小的区域内快速组装、起飞就成为很大的优势;但是起飞重量小于5kg时，要想实现这种复合构型就困难了，而采用纯固定翼构型，手抛起飞或弹射起飞加伞降更合适;而起飞重量过大时，复合翼构型的缺点也同时被放大，加上这种情况下的载荷能力要求一般更高，此时采用纯固定翼构型，利用通航机场甚至小型开阔道路滑跑起飞可能更合适。因此近期出现的用垂直起降固定翼飞机运送货物、携带较重的设备，甚至把起飞重量做到100kg以上，则属于一叶障目不见泰山了。

 

 

至于多旋翼固定翼复合构型的产品，则是以成都纵横的“大鹏”系列为代表，采用快速拆装结构，最大起飞重量涵盖10-30kg级别，载荷能力也覆盖了1-6kg。

光点科技的“游龙”也是应用较多的产品，起飞重量约14kg，载荷能力1.5kg，也处于较为实用的参数范围。

二、倾转旋翼固定翼复合构型

 

 

倾转旋翼固定翼构型在思路上明显比多旋翼固定翼构型要高明许多，至少有一部分动力是多旋翼模态和固定翼模态共用的，减小了整个飞行过程的死重，而代价只是增加一套(或多套)旋转机构。例如V-22鱼鹰运输机，依靠两套倾转旋翼完成了垂直起降和固定翼飞行。但是有得必有失，下表总结了倾转旋翼构型相对于多旋翼固定翼构型的缺点：

 

 

来源：飞机E族，原载地址：http://www.feijizu.com/news/20180205/3265.html欢迎分享本文！