小型电气动推力器地面邻近效应的实证研究
机器人学
2023-09-21 v1
摘要
电气动（EAD）推进通过静电加速离子与中性空气碰撞产生推力，因其静音与固态特性，是一种潜在变革性的室内飞行方法。与旋翼类似，EAD 推力器的性能会随与表面的邻近程度而变化。不同于旋翼，它们没有必须避开表面的易损快速旋转部件；利用邻近效应带来的效率增益，或可作为离子推进飞行器延长室内续航的途径。本文首次针对 EAD 推进器（单体及四推力器阵列）的地面邻近效应开展实证研究。研究聚焦于适用于人机邻近及室内环境部署的小型机器人的多级管道式厘米级作动器。本文考察了三种特定效应（地面效应、吸降效应与喷泉升力），它们各自以不同幅度出现在距地平面的不同间距处，并显示出对几何参数的强烈依赖，包括推力器间距、推力器相对机身的凸出量，以及是否含法兰或导流片。研究发现某些构型在极近地平面（0.2 mm）运行时峰值推力增强达 300% 至 600%，即便在距地数厘米处运行也测得至多 20% 的增益。
引用
@article{arxiv.2309.10919,
title = {Empirical Study of Ground Proximity Effects for Small-scale Electroaerodynamic Thrusters},
author = {Grant Nations and C. Luke Nelson and Daniel S. Drew},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10919},
year = {2023}
}