详解电动四旋翼飞行原理

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相信很多小伙伴都接触过无人机，看到它在别人的手里飞来飞去甚是羡慕，有时候想买一个自己玩玩，但是又怕不懂不会操作，炸机浪费钱。


今天就让我带大家了解一下无人机，让你快速从小白进阶成老司机，从此爱上无人机不是梦。


首先呢，我们先来了解了解无人机的飞行原理，无人机到底是怎么起飞的，还有它到底靠的是什么来实现前后左右各种运动的呢
<hr/>无人机时如何起飞的

以市面上最常见的大疆无人机为例，这种是非常典型的电动四旋翼无人机，有四个螺旋桨，都是靠电机输出动力的。这种无人机，他的桨叶设计是与水平面有一定夹角的，当桨叶高速旋转时，就像电风扇一样向下吹风，牛顿他老人家说过，力的作用是相互的，所以呢，无人机这四个小风扇就收到了向上的力，当这四个桨叶的合力大于无人机自身的重力时，无人机就自然而然的起飞了。




<hr/>为什么螺旋桨的旋转方向不一样（反扭力）

要想无人机平稳的起飞，一个是四个桨叶转速和角度要相同，所产生的升力相同，还有一个关键点，那就是四个桨叶的旋转方向要有规则。因为电机给桨叶一个旋转的力，反过来，桨叶也会给电机一个相同大小但是方向相反的旋转力量，如果不去管他，那么电机就会疯狂旋转，而导致的现象就是，电机会带着无人机疯狂旋转。所以，我们经常看到直升机后面带一个小尾巴，就是来平衡这种反作用力的。当我们回到四旋翼身上，我们就可以使用两对旋转方向相反的设计来抵消相互的反作用力了，无需再加尾巴啦。


说到这里突然想起来小时候看的动画片，哆啦A梦的竹蜻蜓是怎么抵消反作用力的，大雄在天上飞，难道他自己不应该疯狂的旋转吗？有知道答案的小伙伴吗 让我们在评论区里讨论吧
<hr/>无人机到底是如何实现各个方向运动的

好了，最后让我们一起了解一下无人机到底是怎么实现各个方向上的运动吧。对于电动四旋翼来说，其控制运动的原理非常简单，说到底，就是改变四个电机的转速
首先我们先来看垂直方向上的运动，这个很好理解，通过前面无人机起飞原理的讲解，只要四个电机转速同时增加，升力大于重力时，无人机就上升了，反之，则下降，当两个力相等时，无人机就悬停了，垂直方向上的运动非常简单，最关键的一点就是电机转速需要相同并同时改变
然后我们再来看看无人机的转头，根据反扭力这个小知识点，我们可以知道，当四个桨叶的转速相同时，扭力互相抵消，无人机不旋转，当1、3号电机转速降低，2、4号电机转速增加，那么2、4桨叶所产生的反扭力相对变大，无人机整体受到逆时针的旋转力，并会做出向左转头的动作，反之，则会向右转头
最后我们来看看水平方向上的运动吧。如果无人机想向左平移，那么它就得降低左侧两个桨叶的转速，提高右侧两个桨叶的转速，这样无人机就会向左倾斜，根据力的分解，升力在水平方向的分力就会使无人机向左平移，同理，当右侧低于左侧时，向右平移，当前面转速低于后面时，向前平移，当后面转速低于前面时，向后平移


好了，这就是电动四旋翼的基本飞行原理啦，相对来说比较简单，机体结构比较简易，飞行姿态比较稳定，消费者也比较好上手。关于无人机大家还有什么想了解的，评论区里留言吧