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航展来了!这些无人机你了解吗——3分钟看懂多旋翼、固定翼与垂直起降无人机(无人机系列专题一)

航展来了!这些无人机你了解吗——3分钟看懂多旋翼、固定翼与垂直起降无人机(无人机系列专题一) CMOS相机技术与应用产业园
2025-09-17
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往年长春航空展精彩片段 (图片来源于网络)


今年,长春航空展首次将“无人智能装备展”设在非军事管理区的长春国际航空博览城。这意味着,观众在观看精彩飞行表演的同时,还能集中欣赏到一批新型无人机及无人智能装备,近距离感受智能飞行的未来。

本文梳理了无人机的三大主流类型:多旋翼、固定翼、垂直起降,助你快速识别其类型与用途。


01

多旋翼无人机:

灵活高效的空中多面手

多旋翼无人机起飞方式(图片来源于网络)


多旋翼无人机是目前消费级和工业级应用中最为常见的类型,其通过四个、六个或八个旋翼的旋转产生升力。每个旋翼由独立的无刷电机驱动,通过精密调节不同旋翼的转速,实现俯仰、横滚、偏航等姿态控制以及前后左右上下的位置移动。

在性能方面,多旋翼无人机的载重能力通常在0.5-10kg范围内,可抗4-6级风,飞行速度约10-20m/s。这些性能边界主要受限于当前电池能量密度、电机功率以及旋翼的气动效率。

该类无人机已广泛应用于航拍、近距离巡检(电力线路、光伏板、基站)、农业植保(喷洒农药、播种)和应急救援(灾区侦察、物资投送)等多个领域,成为低空经济中不可或缺的重要装备。

02

固定翼无人机:

长航时与高效率的空中平台


固定翼无人机起飞方式(图片来源于网络)


固定翼无人机采用与传统飞机相似的飞行原理,依靠机翼在空气中运动所产生的气动升力维持飞行。其升力生成遵循伯努利原理,即机翼上下表面因形状差异产生气压差,从而提供向上的升力。动力系统则提供向前推力,使得无人机能够持续飞行。

在起降方式上,固定翼无人机具有多种选择。起飞可采用滑跑方式(需跑道)、弹射方式(借助橡皮筋或气压装置)或手抛方式(适用于小型机)。降落则包括滑降(需跑道)、伞降(通过降落伞缓降)以及撞网回收(多见于舰载应用),灵活性较强。

固定翼无人机的性能表现显著,航时可达2-8小时,载重能力在5-200公斤之间,抗风能力为6-8级,飞行速度可维持在20-150米/秒。这些性能主要得益于其优良的气动外形和强劲的动力系统,但也受限于电池或燃油容量以及机体结构强度。

该类无人机广泛应用于长距离测绘、边境巡逻(武警、海警)、通信中继(应急通信)和军事侦察等任务场景,是实现大范围、长航时航空作业的重要选择。

03

垂直起降固定翼无人机

融合创新的跨界解决方案

垂直起降固定翼无人机创新性地融合了多旋翼与固定翼无人机的技术优势,既具备垂直起降的灵活性,又拥有固定翼平台的长航时与高效巡航特性。其技术原理基于 dual-mode(双模)设计理念:起飞阶段通过垂直推进系统(电机配合螺旋桨或涵道风扇)产生升力,实现垂直起降;转入巡航阶段后,升力主要由机翼的气动效应提供,此时垂直推进系统可关闭或调整为辅助模式,由主推进系统提供前飞动力。

目前主流技术路径主要包括三种类型:

1.升推混合式,采用垂直与水平两套独立动力系统,具有动力冗余优势;


升推混合式无人机起飞方式(图片来源于网络)


2.尾坐式,起飞时机身垂直立起,模式转换后转入平飞;

尾坐式无人机起飞方式(图片来源于中国航空工业集团微博)

3.倾转机身式,通过机身倾转实现模式转换。

 倾转机身式(双飞翼垂直起降固定翼无人机)全程飞行姿态演示
(图片来源于长光博翔官网)

无人机航时通常在2-12小时之间,有效载重为1-50公斤,可抗6-8级风力,起降虽不依赖跑道,但对地面平整度和环境风速有一定要求。其性能主要受垂直系统重量、结构复杂度和系统冗余设计影响。
该类无人机特别适用于高精度测绘、山区/海岛巡检、应急测绘与灾后评估,以及军工侦察(舰载/野战环境)等多元场景,为复杂环境下的航空作业提供了创新性的解决方案。

目前国内较为瞩目的长春长光博翔无人机有限公司,全球首创的双飞翼垂直起降固定翼无人机,突破传统气动布局限制,具备长航时、强抗风,运输轻便、安全稳定等多项优势,可广泛应用于应急巡逻、指挥救援,电力、管网等巡线巡检,公安巡查,农业光谱采集,交通道路管理,地理信息测绘等领域,目前已形成多型号产品矩阵,并完成多个行业场景验证。

04

一表读懂:

三种无人机核心特性对比

维度
多旋翼
固定翼

垂直起降固定翼

升力方式

旋翼推力

机翼气动升力

垂直推力+气动升力

起降条件

无需跑道

需跑道/弹射

无需跑道

航时

15-45分钟

2-8小时

2-12小时

载重能力

0.5-10kg

5-200kg

1-50kg

抗风能力

4-6

6-8

6-8

控制复杂度

适用场景

航拍/巡检/植保

测绘/巡逻/军工

全场景覆盖

结语:
纵观多旋翼、固定翼与垂直起降固定翼这三种技术路线,它们并非相互替代,而是针对不同任务需求的最佳解决方案。
如果追求灵活操控与悬停能力,用于短视频创作、巡检或农业植保,多旋翼无人机是理想选择;如果需要长航时、大范围作业,执行测绘、巡逻等任务,固定翼无人机更具效率优势;而若作业环境复杂、起降条件受限,又需兼顾航时与航程,垂直起降固定翼无人机则能出色胜任。
未来无人机的发展,注定是多元技术路线并存、互补与融合的进程。不同平台将在各自擅长的领域持续进化,共同推动低空经济生态的繁荣。

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长春光电信息产业园是聚焦光电信息产业链,打造专业化、特色化的高科技产业园区。园区是长春市首批“科技产业园”之一,作为重点工程入选“长春市光电信息产业星光培育三年行动计划”,是长春市“高层次光电人才、高端光电技术以及高科技企业”的集聚地。
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