科创中国
AR20变距多旋翼无人机研制技术
发布时间: 2022-11-05
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
航空航天技术,高端装备制造产业
成果介绍
电动多旋翼无人机以其结构简单、飞行操控简便等优点，近年来迅速崛起
为垂直起降飞行器装备家族的重要成员，并快速向军民用各领域、各行业渗透
发展，且有向大型化发展的趋势，持续引领航空产业变革。囿于当前能源技术
水平，电动多旋翼无人机普遍存在飞行时间短（多在20min左右）、商载小（多
为10kg以内），其飞行时间、载重能力等成为后续发展的瓶颈，使其平台吨位拓展能力受到极大的限制，在军事领域的应用极为有限，很难满足长航时、大中
型商载的需要。
AR20（20kg 级变距多旋翼无人机）是我国第一款自主正向设计的电动变距多旋翼无人机，其商载 5kg 条件下航时超过 1h 的高性能指标为电动多旋翼无人机行业树立了性能标杆，引发高性能电动多旋翼无人机研发热潮，打破了国内低性能电动多旋翼无人机研制“内卷怪圈”，为后续发展大型电动垂直起降飞行器（eVTOL）积累了设计方法与技术基础。
成果亮点
本成果解决了当前电动多旋翼无人机航时短、商载小的问题。以提升能量效率与结构重量效率为主要技术途径，采用电动直驱变距旋翼技术与低桨盘载荷设计思想，通过开展高功率载荷变距多旋翼飞行器总体设计、高效低噪电动直驱变距旋翼系统设计、轻重量低转高扭电机研制、轻重量高性能复材结构设计等研究，形成了涵盖总体设计、旋翼气动设计、旋翼/电机一体化综合设计等体系化方法与创新，同时构建了电机、旋翼等重要部件及整机试验条件，完成了 20kg 级变距多旋翼无人机研制，通过试飞验证，实现了商载 5kg 条件下航时超过 1h 的技术指标。
团队介绍
中国直升机设计研究所黄水林研究员（毕业于南京航空航天大学直升机总体专业）,吴令华研究员（毕业于南京航空航天大学飞行器总体设计专业）,罗骏工程师（西北工业大学飞行器总体设计专业）等人组成的团队，聚焦攻关多旋翼无人机研制，设计了采用低载恒速直驱旋翼、轴内变距操纵系统、全复材机身与起落架的变距多旋翼飞行器总体方案，超低长径比低速大扭矩电机总体方案，大幅提升了无人机飞行性能。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”航空高端装备制造产业科技服务团 (中国航空学会) 评价时间：2022-11-16
李伟林
西北工业大学
教授
综合评价
本项目采用电动直驱变距旋翼技术与低桨盘载荷设计途径，突破高功率载荷变距多旋翼飞行器总体设计、高效低噪电动直驱变距旋翼系统设计、轻重量低转高扭电机研制、轻重量高性能复材结构设计等关键技术，完成了20kg级变距多旋翼无人机研制，提升能量效率与结构重量效率，实现了商载5kg条件下航时超过1h的技术指标，拥有多项自主知识产权，总体技术达到国内领先水平。
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