一、旋翼无人机飞行的工作原理是什么?
无人机和直升机都是靠旋翼飞行,但旋翼有本质区别。无人机旋翼通过旋转产生上升动力,尤其是多旋翼无人机,通过电机的旋转产生上升动力。比如四旋翼无人机,当无人机四个螺旋桨的升力之和等于飞机总重量时,无人机的升力与无人机重量平衡,无人机就可以在空中悬停。直升机旋翼由几片桨叶组成。旋转时会推动空气产生气流。上升还是下降,取决于调整旋翼的攻角,而不是旋翼的转速。当旋翼的攻角增大时,旋翼下推的气流速度也增大,旋翼也会受到更大的反作用力。
无人机旋翼是用来前进和停止的,力的相对性是指当旋翼推动空气时,空气会反方向推动旋翼。这是无人机能上能下的基本原理。此外,旋翼旋转得越快,升力越大。为了将无人机转向右侧,有必要降低旋翼1的角速度。然而,虽然缺少来自旋翼1的推力但改变了无人机的运动方向,同时,向上的力不等于向下的重力,所以没有下降。现在的无人机可以:悬停、爬升和下降。悬停时,无人机的四个旋翼产生的推力等于向下的重力。无人机的爬升技术是增加四个旋翼的推力,产生一个大于重力的向上的力。这个动作完成后,无人机的推力可以相对减小,但为了保持向上飞行,还是要保证向上的力大于向下的力。反之则需要降低旋翼的推力速度,合力向下。
直升机旋翼的迎角控制是用一个叫倾斜器的装置,由两个紧密贴合的圆环组成。上盘随直升机旋翼旋转,有一个铰链装置与旋翼连接。下环不转动,但可以上下移动或倾斜,由几个推拉杆调节。当直升机飞行员需要上升时,调节推拉杆将两个圆盘向下推,与旋翼相连的铰链装置会增大旋翼的迎角,从而产生更大的升力。相反,当直升机的飞行员需要下降时,他会把两个圆盘都向上推,连接旋翼的铰链装置会减小旋翼的迎角,旋翼产生的升力减小,直升机就会下降。通过倾斜器,直升机不仅可以产生向上的升力,还可以产生向下的推力。当推拉杆将两个圆盘推至顶部时,直升机旋翼产生二面角。这样产生的力就是向上的推力。这时直升机会加速下降。如果这个推力足够,直升机可以倒飞。直升机的这种控制称为“总力矩控制”。
二、飞机升力产生的原理是:
飞机升力来源于机翼上下表面气流的速度差导致的气压差。具体是因为机翼的上表面是弧形的,使得上表面的气流速度快。下表面平的,气流速度慢。根据伯努利推论:等高流动时,流速大,压强就小。所以机翼下方气体压强大上方气体压强小,产生气压差,进而产生升力。