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标题: 世界级大师的天才长航时垂直起降无人机 [打印本页]

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作者: taioter    时间: 2014-3-15 03:14
标题: 世界级大师的天才长航时垂直起降无人机


      什么是世界级大师呢？首先你设计制造的飞机创造过人类航空航天史上的记录，你的飞机被永久收藏在美国国家航空航天博物馆内，鲁坦是、MCGEER是、希尔是。。。，向这些创造过世界记录的前辈们深深致敬！   

      因为第一次发帖，将其放在了多轴旋翼板块上，同时也希望爱好无人机的朋友们都看看，大家一起来探讨和研究一下这架小无人机是如何实现40小时3000多公里长航时以及飞控精确垂直起降控制的。主要设计者McGeer是英斯图公司的创始人之一，曾主管“航空探测器”（Aerosonde）   和“扫描鹰”（ScanEagle）无人机项目的研发。他表示，“弹性旋翼”与他之前在无人机方面的经验稍有差别。“航空探测器”无人机是由汽车顶部的发射架发射，“扫描鹰”是利用弹射器发射，而“弹性旋翼”的发射方式是，先把无人机平稳的举在空中，然后无人机就可在距离地面几米的高度实现悬停，这是一个很有意思的变化。“弹性旋翼”无人机由螺旋桨驱动，长1.6米（5.2英尺），重19千克（42磅），可在非旋转的机身前缘部分搭载1千克（2.2磅）任务载荷，并持续飞行约40小时，航程超过3000千米（1864英里）。“ 设计者mcgeer是个天才，当年设计并制造的Aerosonde无人机创造了5公斤油飞越大西洋（三千多公里）的记录, 之后设计的扫描鹰更是大名鼎鼎了，这是这个天才的第三个设计，值得好好研究借鉴。   

     98年MCGEER将一台日本ENYA R120甲醇四冲程发动机改成烧汽油的，发动机1马力，相当于20CC的汽油发动机，安装在aerosonde上，在120公里/小时的久航速度下,资料给出的油耗为159g/小时，这是何等的节油，回算燃油消耗率大约为260-280g/kw.h，现在OS或者齐藤四冲程汽油发动机的燃油消耗率是否可以接近或者低于280g/kw.h，请懂的朋友赐教。

      MCGEER设计的这架FLEXROTOR是多少燃油消耗率，现在查不到，反正也不会高，否则就这身材的无人机，不会装载多少公斤燃料去飞行40小时。 MCGEER设计的这架FLEXROTOR是多少燃油消耗率，现在查不到，反正也不会高。   “弹性旋翼”无人机采用汽油动力， V型尾翼。尽管尾翼从不接触地面，但起飞着陆时，无人机的机头会抬起来，就像一架以尾部起落的立式起落飞机一样。“弹性旋翼”也可以像直升机一样盘旋，但水平巡航时，又如同常规的固定翼飞机。“弹性旋翼”的机翼长3米（9.8英尺），翼尖的推进器可提供反扭矩推力。McGeer解释，翼尖的推进器不但可使该机获得垂直起降，也可以实现全自动的再次飞行准备。McGeer表示，“我们正在设计一个轻重量的基站，用于该机的自动撤收、停靠、加油和发射，它应该对于坚硬场地也同样实用。自动的再次飞行准备能力也将使该机实现较高的利用率以及较低的使用成本。”这套无人机系统的设计目标是全自动起飞、全自动作业，全自动降落，再全自动加油、再起飞、再作业，再全自动降落，到达全自动无人值守的连续作业能力。

我觉得这种作品值得朋友们借鉴，如果你觉得这个无人机好，请朋友们回复一下，省得一会此帖就石沉大海了，后来的朋友就看不到了，在此谢谢了！  
http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... 6763&extra=page%3D1

1、当我在欢呼我们的航测无人机可以用4升油飞行5个多小时的时候，才发现人家98年就现实了5公斤油飞行28小时，3000多公里；2、当我陶醉在我们的航测无人机可以弹射起飞、开伞降落、自动飞行的时候，才发现人家早可以天钩回收、自动垂直起降了；3、当我想现实全自动起降、飞行时，人家已在实现全自动作业、再全自动加油、再作业的全自动连续作业模式了。看到这些差距，努力学习借鉴，努力追赶吧。  

Flexrotor弹性旋翼参数，翼展:3.00米，机长:1.60米，主旋翼尺寸:1.85米，小旋翼尺寸:0.18米，翼面积:0.7平方米（翼载荷274克/平方分米），最大垂直起飞重量:19.2公斤，最大水平飞行速度:145公里/小时，巡航速度：80公里/小时，最大垂直爬升速度:1米/秒，最大水平爬升速度：3.8米/秒，巡航时间：>40小时，最大航程：>3000公里。  

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作者: 抱壶者    时间: 2014-3-15 06:55
感叹！

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作者: 111千度    时间: 2014-3-15 10:05
唯一的缺憾就是速度太慢

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作者: sh505    时间: 2014-3-15 10:20

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作者: taioter    时间: 2014-3-15 12:31
如果你觉得这个无人机还可以借鉴的话，麻烦你留个脚印，以便后来的朋友可以看看这飞机，不然一会帖子就沉入海底了。

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作者: taioter    时间: 2014-3-15 21:53
设计者MC Geer说设计这架“弹性旋翼”是为了解决扫描鹰起降装备过大的缺点，具备自动起降、自动恢复、自动加油功能，该机采用和扫描鹰一样的3W-28单缸二冲程发动机，通过减速箱驱动两片1.85米直径的旋翼。飞行器从平飞改为垂直飞行状态时采用直升机总距和周期变距操作，同时使用2个翼尖电动螺旋桨来消除旋翼扭转力。

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作者: 实用的飞行器    时间: 2014-3-17 09:55
看看啥是天才。

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作者: taioter    时间: 2014-3-17 10:54

来自安卓客户端

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作者: taioter    时间: 2014-3-17 13:26
设计一架高效率的长航时飞机，主要要解决以下三方面关键问题:1、整机升阻比要高，（其中包含了机翼升阻比要高）；2、螺旋桨效率要高，（也可以理解为螺旋桨的升阻比要高，螺旋桨可以看作旋转的机翼）；3、发动机的燃油消耗率要低（燃油消耗率单位是g/kw.h），这架弹性旋翼由于不需要地面滑行起降，采用了1.85米直径的大桨，配合减速箱降低螺旋桨转速，是往低速大直径螺旋桨效率高方向发展的。

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作者: taioter    时间: 2014-3-17 14:01
有朋友不太相信，十多年前McGeer设计并制造的“航空探测器”（Aerosonde）用5公斤油飞越大西洋，航程3000多公里，那么到底一架航模飞机可以飞多远呢？今天介绍一个“更不太相信”的事实，国际飞行运动总会FAI认证的航模飞行世界记录，2003年8月11日，巴兹农场精神号（The Spirit of Butts Farm）从加拿大东海岸的纽芬兰（Newfoundla n d），花了38个小时52分鐘飞行到爱尔兰，飞行3080公里，彻底改写了世界飞行模型的飞行时间和距离的纪录。整机带油总重量5公斤以内（按照FAI规定，超过5公斤就不叫航模飞机），带油3.8公斤，飞3080公里，采用OS61 10CC四冲程发动机。好好看看我们的航模飞机，要细化要学习借鉴的事情还多，前面的路还长。我也希望也能够山寨一架这些天才十多年前的作品，真心希望有此共同想法的朋友们一起学习探讨。（关于航空探测器和巴兹农场精神号飞机网络上有资料）

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作者: GFS    时间: 2014-3-19 15:40

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作者: 今夜阳光    时间: 2014-3-19 18:23
顶一个。
来自安卓客户端

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作者: taioter    时间: 2014-3-19 20:19
有掌声就有动力，努力查询和解算这些飞机的核心数据。

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作者: xbit    时间: 2014-3-20 12:15
感谢楼主辛苦发帖。

那2个小螺旋桨，应该是电机动力的吧，垂直、平飞切换，有些类似鱼鹰啊，这套飞控程序应该是核心技术。其他动力、机械部分都好办。

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作者: taioter    时间: 2014-3-20 13:52
看起来是左右翼上是电动的，但凡MCgeer设计的长航时飞机都一个共性，那就是V尾+发电机，各种设备的供电是靠汽油发电机带动发电机实现的，这也是长航时的发展方向，否则机载设备如何供电30-40小时，拿电池供电重量大，不经济。

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作者: taioter    时间: 2014-3-20 14:05
他98年设计制造的Aerosonde就已经是带发电机的了

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作者: taioter    时间: 2014-3-20 18:35
要想垂直起降，飞控方面要实现异形三轴控制程序，可以悬停。定位要实时厘米级的RTK，我也没看出来弹性旋翼是RTK定位还是其它什么的。

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作者: taioter    时间: 2014-3-20 21:34
谢谢你的支持
来自安卓客户端

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作者: vicjay    时间: 2014-3-21 03:49
感谢楼主辛苦发帖

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作者: hunanmhl    时间: 2014-3-22 19:14

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作者: shileihyde    时间: 2014-3-22 22:39
相当不错的

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作者: dld    时间: 2014-3-24 00:24
楼主辛苦了

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作者: taioter    时间: 2014-3-25 17:23

dld 发表于 2014-3-24 00:24
楼主辛苦了

谢谢你的鼓励！ 注意看下图左翼尖螺旋桨安装角度，我觉得克服大桨扭力的秘密应该是两翼尖螺旋桨的拉力线角度上，大家看看是不是，讨论一下。

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作者: 贵州凯里小蒋    时间: 2014-4-1 13:45
楼主很痴迷，可惜我身边无这样的朋友

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作者: adasown    时间: 2014-4-1 20:50
感谢楼主发帖 这类似于单轴旋翼机   翼端小螺旋桨是抵消扭矩还是其他作用？？

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作者: 么撒意思    时间: 2014-4-1 21:51



看看

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作者: 么撒意思    时间: 2014-4-1 21:52



看看

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作者: taioter    时间: 2014-4-2 15:17

adasown 发表于 2014-4-1 20:50
感谢楼主发帖 这类似于单轴旋翼机   翼端小螺旋桨是抵消扭矩还是其他作用？？

我认为一是为了抵消主旋翼的扭矩，二是为了垂直悬停时候的精确控制，三是还带来了飞机进入失速尾旋后，协调主旋翼和两翼尖小旋翼扭矩，应该可以改出的好处。

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作者: taioter    时间: 2014-4-2 15:20

贵州凯里小蒋 发表于 2014-4-1 13:45
楼主很痴迷，可惜我身边无这样的朋友

有了网络，地球就是个小村庄，人人都在身边，随时交流。

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作者: myisdk    时间: 2014-4-3 20:15
谢谢楼主。我们仿过Aerosonde，由与没有合适的动力，目前只完成了8小时试飞。机载发电机我们也设计并实用化了。改了原设计。采用的同轴发电机。

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作者: taioter    时间: 2014-4-4 01:44

111千度 发表于 2014-3-15 10:05
唯一的缺憾就是速度太慢

不大的机身也装载不了多少公斤燃料，要飞40小时，速度就高不了，以当今发动机水平也只能留有遗憾了。

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作者: taioter    时间: 2014-4-4 01:54

myisdk 发表于 2014-4-3 20:15
谢谢楼主。我们仿过Aerosonde，由与没有合适的动力，目前只完成了8小时试飞。机载发电机我们也设计并实用化 ...

终于等到了一位大牛，你们的同轴发电机多少W？我们正在考虑使用OS或者齐藤四冲程汽油发动机来进行节油改进，希望能够靠近areosonde的燃油消耗率，发动机才是长航时无人机的第一核心要素，此项工作近期正在着手进行，有数据之后和你交流。

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作者: taioter    时间: 2014-4-4 02:15

myisdk 发表于 2014-4-3 20:15
谢谢楼主。我们仿过Aerosonde，由与没有合适的动力，目前只完成了8小时试飞。机载发电机我们也设计并实用化 ...

请教一下你们用什么发动机，带几公斤汽油试飞8小时，回算一下你们的的燃油消耗率是多少？

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作者: myisdk    时间: 2014-4-4 22:15

taioter 发表于 2014-4-4 02:15
请教一下你们用什么发动机，带几公斤汽油试飞8小时，回算一下你们的的燃油消耗率是多少？

国产的37CC 华博罗化油器  起飞全重 15KG   带7升油起飞。 载苛 1.5KG  下来以后可以抽出的油还有1.1升 实际飞行由与震动可能用不到这些油

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作者: myisdk    时间: 2014-4-4 22:16
四冲程 37CC  不记得牌子了。

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作者: myisdk    时间: 2014-4-4 22:17
飞下来基本上发动机就不能再用了。摇臂磨损很历害。

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作者: taioter    时间: 2014-4-5 21:52

myisdk 发表于 2014-4-4 22:17
飞下来基本上发动机就不能再用了。摇臂磨损很历害。

看来你们使用的这个国产发动机的寿命都承受不了长航时飞行。

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作者: myisdk    时间: 2014-4-6 11:49

taioter 发表于 2014-4-5 21:52
看来你们使用的这个国产发动机的寿命都承受不了长航时飞行。

这个主要是发动机设计的问题。后来我们重新设计了摇臂组件。解决了这个问题。但是一直没有订货量。就没有继续深入下去。

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作者: fanxinghh    时间: 2014-4-7 11:02
真是没有做不到的，只有想不到的呀

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作者: 天狼行空    时间: 2014-4-8 01:14
顶一下

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作者: taioter    时间: 2014-4-8 15:15
flexrotor弹性旋翼无人机参数：翼展3.00米，机长1.60米，机身直径0.18米，主旋翼直径1.85米，翼面积0.7平方米，最大起飞重量19.2公斤，巡航速度80公里/小时，最大水平速度145公里/小时，最大垂直上升速度1米/秒，最大爬升率3.8米/秒，航时超过40小时，最大飞行距离超过3000公里。

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作者: taioter    时间: 2014-4-8 15:16

taioter 发表于 2014-4-8 15:15
flexrotor弹性旋翼无人机参数：翼展3.00米，机长1.60米，机身直径0.18米，主旋翼直径1.85米，翼面积0.7平方 ...

flexrotor弹性旋翼无人机

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作者: taioter    时间: 2014-4-8 15:16

taioter 发表于 2014-4-8 15:15
flexrotor弹性旋翼无人机参数：翼展3.00米，机长1.60米，机身直径0.18米，主旋翼直径1.85米，翼面积0.7平方 ...

flexrotor弹性旋翼无人机

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作者: taioter    时间: 2014-4-8 15:19

taioter 发表于 2014-4-8 15:15
flexrotor弹性旋翼无人机参数：翼展3.00米，机长1.60米，机身直径0.18米，主旋翼直径1.85米，翼面积0.7平方 ...

flexrotor弹性旋翼无人机，注意看图上的翼尖小旋翼在平飞是可以翻折减少阻力，V尾垂直起降时也是可以收折的。

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作者: dld    时间: 2014-4-10 20:53

taioter 发表于 2014-3-25 17:23
谢谢你的鼓励！ 注意看下图左翼尖螺旋桨安装角度，我觉得克服大桨扭力的秘密应该是两翼尖螺旋桨的拉力线 ...

应该是的，右边的应该是向里倾斜，两对浆客服主浆的扭力！

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作者: 18658382841    时间: 2014-4-14 20:52
外国大佬！

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作者: makeflyeasy    时间: 2014-4-17 11:22
和楼主有一样的兴趣~~~

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作者: taioter    时间: 2014-5-6 15:22
弹性旋翼Flexrotor目前由28cc单缸二冲程发动机通过减速箱,Flexrotor垂直像直升机一样起飞从便携式可折叠平台支持。一旦空中,尾巴部署,一旦达到足够高的高度,它转换成水平飞行的投手在潜水之前持平的状态。回归垂直飞行,飞机飞在70节(每小时80英里/ 130公里/小时)前拉起来,进入一个盘旋,允许垂直下降和土地。

飞机完成了首次成功过渡从垂直,水平飞行,又在2011年8月,这下面的视频中可以看到。这和随后在微风进行试飞,但Aerovel计划逐步提高飞机的操作信封和暴露多风的条件。升级的发展推进系统允许飞机应对侧风和大风将下一个开发阶段的重点。

Aerovel也创建一个自动的服务平台Flexrotor可以发射,土地、公园和加油没有人类的帮助。除了放置在一艘,平台也可以用于飞机发射远程站点。

“(特殊的运维人员)不喜欢暴露,他们当他们需要启动和恢复,”约翰•金泽表示ONR飞行器技术的项目官员。“他们可以把它放在某个山顶,就让它做监测。”

在其最大垂直起飞重量19.2公斤(42.3磅),Flexrotor可以爬的速度1米/秒(197英尺/分钟)。后过渡到水平飞行,飞机拥有的最大水平速度78节(每小时90英里/ 145公里/小时),可以在空中停留超过40小时达到最大射程超过3000公里(1865英里)。

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作者: taioter    时间: 2014-5-6 15:29
最大起飞重量19.2公斤，最大平飞速度145公里/小时，也不会带多少公斤的汽油，一个28CC单缸二冲程发动机居然飞40小时，航程超过3000公里，什么样的二冲程发动机可以如此节油？佩服中百思不得其解。

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作者: taioter    时间: 2014-5-6 15:48
Flexrotor弹性旋翼参数，翼展:3.00米，机长:1.60米，主旋翼尺寸:1.85米，小旋翼尺寸:0.18米，翼面积:0.7平方米（翼载荷274克/平方分米），最大垂直起飞重量:19.2公斤，最大水平飞行速度:145公里/小时，巡航速度：80公里/小时，最大垂直爬升速度:1米/秒，最大水平爬升速度：3.8米/秒，巡航时间：>40小时，最大航程：>3000公里。

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作者: mistral    时间: 2014-5-7 16:53
疑惑啊，巨大螺旋桨的反扭是如何克服的

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作者: monkeybuaa    时间: 2014-5-8 12:40

taioter 发表于 2014-4-4 01:44
不大的机身也装载不了多少公斤燃料，要飞40小时，速度就高不了，以当今发动机水平也只能留有遗憾了。

这不是什么遗憾，是你不理解设计目标。快了阻力大飞不远。长航时，远距离有个最佳速度设计点的。你要设计300-500的速度也没问题，关键是你飞不远，这是最主要的问题。

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作者: jijiwaiwai    时间: 2014-5-8 13:18
顶起来！后面的人继续。

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作者: bd8te    时间: 2014-5-9 08:05
不错
来自安卓客户端

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作者: z_g_bai    时间: 2014-6-10 00:01
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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作者: axnzero    时间: 2014-6-10 21:57
我的神车80匀速油耗4.8，还是8月份开着空调，一箱油跑了1200公里还有剩余。
气动外形完胜你的车。

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作者: axnzero    时间: 2014-6-11 09:03
时速100，油耗5.5
时速110，油耗5.8
时速120，超车的时候才用，持续油耗不知道。
时速140，没试过。

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作者: dawei8000    时间: 2014-6-22 19:58
这就是差距

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作者: Dragonboy    时间: 2014-6-23 00:41
顶一下

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作者: marley470    时间: 2014-6-23 11:55
民间水平，能赶上或者接近商业或工业的水平，已经很值得称赞了！

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作者: sylar63    时间: 2014-6-26 09:35
支持 继续研究！

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作者: fighter1989    时间: 2014-6-29 11:45

taioter 发表于 2014-3-20 13:52
看起来是左右翼上是电动的，但凡MCgeer设计的长航时飞机都一个共性，那就是V尾+发电机，各种设备的供电是靠 ...

你好，我关注弹性旋翼这款无人机好久了，很感兴趣，希望能一起交流。

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作者: ybs0111    时间: 2014-7-1 09:45
互关注，弹性旋翼是怎么回事？

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作者: taioter    时间: 2014-7-1 13:11

fighter1989 发表于 2014-6-29 11:45
你好，我关注弹性旋翼这款无人机好久了，很感兴趣，希望能一起交流。

欢迎交流

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作者: 锁恋之吻    时间: 2014-7-14 09:09

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作者: tjcdq    时间: 2014-10-31 17:38
接着顶起、、、、、、、、、、、、、、、、

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作者: 驭风者    时间: 2014-11-4 12:58

taioter 发表于 2014-3-17 14:01
有朋友不太相信，十多年前McGeer设计并制造的“航空探测器”（Aerosonde）用5公斤油飞越大西洋，航程3000多 ...

说得好！

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作者: KILLING小兵    时间: 2014-11-5 10:03

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作者: wssddpy    时间: 2014-11-6 00:06
没看到视频

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作者: tjcdq    时间: 2014-11-6 08:04
做无人机的标准：
1、做专业级的业余机
2、做业余级的专业机

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作者: 去远方    时间: 2014-11-6 21:09
牛人太多了

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作者: 去远方    时间: 2014-11-10 08:36
顶一下，看清差距

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作者: pangyong827    时间: 2014-11-19 21:27
现在依然是一个值得努力的发展方向，加油干吧！

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作者: 546359591    时间: 2014-11-20 10:23
好贴

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作者: taioter    时间: 2014-11-20 15:05
注意看这个准备起飞的图片，右边翼尖螺旋桨相当于直升机尾桨，解决巨大主旋翼的反扭和直升状态飞行方向问题，垂直起降状态下，此飞机可以理解为有左边翼尖小螺旋桨和主螺旋桨的加右边翼尖尾桨的双螺旋桨直升飞机。

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作者: t9t9t9t9    时间: 2014-11-20 16:31
真牛逼啊

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作者: 向往蓝天    时间: 2014-11-23 12:23
主旋翼有变距系统吗？

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作者: 向往蓝天    时间: 2014-11-23 12:24

ybs0111 发表于 2014-7-1 09:45
互关注，弹性旋翼是怎么回事？

谁来扫一下盲？

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作者: tjcdq    时间: 2014-11-25 15:01
天才大师，就是天才大师。。。。。。。。。。学习ing！

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作者: 五湖四海是朋友    时间: 2014-11-25 20:38
顶一个 向人才致敬

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作者: 天穹    时间: 2014-11-25 20:47
螺旋桨大了效率高好机，联想到动画《云之彼端》里面那个超大的低转速螺旋桨

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作者: wilsonfs    时间: 2014-11-27 17:41
又涨知识了。
学无止境啊！

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作者: 碧海蓝天SHAO    时间: 2015-1-9 00:29
那款飞机名字叫  巴茨农场精神号 感兴趣可以百度 使用的的确是四冲程发动机，但是燃料不是汽油，当时那篇帖子英文翻译过来燃料是一种灯油

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作者: 小菜鸟317    时间: 2015-1-12 10:19

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作者: sccdghj    时间: 2015-1-15 12:55
顶一个，看来和世界级还有差距啊

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作者: andylung    时间: 2015-2-5 11:03
留下踩点

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作者: 我要飞飞飞    时间: 2015-2-5 16:41
顶一个。

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作者: 挑战号    时间: 2015-2-10 12:32
好强大，如此天才！

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作者: 隔壁啊二    时间: 2015-2-21 19:14
顶一个。

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作者: f999    时间: 2015-2-26 15:52
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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作者: wangweiabm    时间: 2015-2-28 10:31
看看大师的杰作，比较一下我们的差距，确实应加强和提高创新意识。

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作者: 德路博    时间: 2015-2-28 10:48
赞一个

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作者: sdxgy    时间: 2015-2-28 11:52

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作者: ANGUS31    时间: 2015-3-30 02:53
学习学习

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作者: jiyidexizuo    时间: 2015-4-4 09:26
赞赞赞赞赞赞

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作者: 瞎扯蛋    时间: 2015-4-4 11:48
不错的东东。

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作者: vv.vv    时间: 2015-7-21 16:00

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作者: wangweiabm    时间: 2015-7-22 23:03
支持楼主。

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作者: lstkfj    时间: 2015-7-23 14:14
顶

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作者: arenas    时间: 2015-7-23 15:55
结构会比较复杂

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