四軸飛行器- 維基百科,自由的百科全書
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四旋翼飛行器(quadrotor aircraft),又稱四軸直升機(quadcopter)或四轉子(quad),是用四個旋翼產生升力的多軸 ... 近來四軸飛行器在無人機領域獲得了新生。
四軸飛行器
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FlyingOctopus,1923年美國製造的四軸飛行器
一個小型遙控四軸飛行器
視頻:全景相機Insta360Pro2被掛在了大疆Inspire2四軸飛行器下面,這是接下來發生的變化。
四旋翼飛行器(quadrotoraircraft),又稱四軸直升機(quadcopter)或四轉子(quad),是用四個旋翼產生升力的多軸飛行器,是直升機的一種。
和固定翼飛機不同,它通過旋翼提供的推力使飛機垂直起降、懸停、進行各種飛行。
它的四個旋翼大小相同,分布位置接近對稱,其中兩個旋翼與另兩個轉動方向相反。
對於簡單的設計來說,僅僅通過調整不同旋翼之間的相對速度來調節不同位置的推力,並克服每個旋翼之間的反扭力矩,就可以控制飛機維持姿態、或完成平飛、轉向、翻滾、倒飛和側飛等各種機動飛行。
這一點和常見的只有一個主旋翼的單旋翼直升機不同,單旋翼直升機的尾槳只起到抵消主旋翼產生的反扭矩,控制飛機偏航運動的功能。
早期飛機設計中,四軸飛行器被用來解決旋翼航空器的扭矩問題。
主副旋翼的設計也可以解決扭矩問題,但副旋翼不能提供升力,效率低。
且使用尾槳的設計在結構上比使用多旋翼要複雜很多。
因此四軸飛行器是最早的一批比空氣重的垂直起降飛行器。
[1]但是早期的型號性能很差,難於操控和大型化。
[2]尤其是油門的控制難以做到精確和迅速。
更加上傳統的直升機構型在巡航時的效率要優於四軸飛行器。
故此在直升機的技術問題得以解決後,四軸飛行器迅速從飛行器設計方式中銷聲匿跡了。
飛行中的小型四旋翼飛行器
近來四軸飛行器在無人機領域獲得了新生。
隨著智慧型手機的發展,帶動電子陀螺儀、GPS、電傳飛行控制系統的發展,並以及油門響應速度迅速的電動機作為動力系統,克服了四軸飛行器的主要缺點。
四軸飛行器飛行穩定,操控靈活,可以在戶內和戶外使用。
[3][4]和直升機相比,它有許多優點:它的旋翼角度固定,結構簡單。
[5]每個旋翼的葉片比較短,葉片末端的線速度慢,發生碰撞時衝擊力小,不容易損壞,對人也更安全。
有些小型四軸飛行器的旋翼有外框,避免碰撞。
[6]
因為四軸飛行器體積小、重量輕,攜帶方便,能輕易進入人不易進入的各種惡劣環境。
常用來製作模型,也用來執行航拍電影取景、實時監控、地形勘探等飛行任務。
[7][8]在2009年電影《三個傻瓜》中,就有描述當時剛開始萌芽的多軸飛行器,其中男主角從垃圾桶撿回後來拍到學生慘劇的那部,便是四軸飛行器的一種。
FlyingprototypeoftheParrotAR.Drone(英語:ParrotAR.Drone)
相關條目[編輯]
飛行器
多軸飛行器
參考資料[編輯]
^Leishman,J.G.PrinciplesofHelicopterAerodynamics.NewYork,NY:CambridgeUniversityPress.2000.
^Anderson,S.B.HistoricalOverviewofV/STOLAircraftTechnology(PDF).NASATechnicalMemorandum81280.March[2013-05-16].(原始內容存檔(PDF)於2011-06-05). 請檢查|date=中的日期值(幫助)引文格式1維護:日期與年(link)
^Hoffmann,G.M.;Rajnarayan,D.G.,Waslander,S.L.,Dostal,D.,Jang,J.S.,andTomlin,C.J.TheStanfordTestbedofAutonomousRotorcraftforMultiAgentControl(STARMAC)(PDF).IntheProceedingsofthe23rdDigitalAvionicsSystemConference.SaltLakeCity,UT:12.E.4/1–10.November2004[2013-05-16].(原始內容(PDF)存檔於2007-06-26). 引文使用過時參數coauthors(幫助)
^Büchi,Roland.FascinationQuadrocopter.ISBN978-3-8423-6731-9.2011.
^Pounds,P.;Mahony,R.,Corke,P.ModellingandControlofaQuad-RotorRobot(PDF).IntheProceedingsoftheAustralasianConferenceonRoboticsandAutomation.Auckland,NewZealand.December2006[2013-05-16].(原始內容存檔(PDF)於2013-05-12). 引文使用過時參數coauthors(幫助)
^Hoffman,G.;Huang,H.,Waslander,S.L.,Tomlin,C.J.QuadrotorHelicopterFlightDynamicsandControl:TheoryandExperiment(PDF).IntheConferenceoftheAmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics.HiltonHead,SouthCarolina.20–23August2007[2013年5月16日].(原始內容(PDF)存檔於2010年8月13日). 引文使用過時參數coauthors(幫助)
^Arduino-basedquadcopter.[2013-05-16].(原始內容存檔於2011-12-11).
^UAVP-NGbasedquadcopter.[2013-05-16].(原始內容存檔於2013-05-15).
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