四旋翼簡(jiǎn)介

　　四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機(jī)，是一種有4個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的飛行器。四旋翼飛行器是一種小型的輕旋翼飛行器，其布局形式新穎，結(jié)構(gòu)緊湊。

　　四旋翼飛行器主要是通過(guò)改變4個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速，由旋翼升力的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的控制。四旋翼飛行器由于能夠垂直起降，自由懸停，且機(jī)身輕便易操控，可適應(yīng)于各種速度及各種飛行剖面航路的飛行狀況，這些優(yōu)勢(shì)決定了它是一種軍民兩用的高科技設(shè)備。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的諸多領(lǐng)域可以了解到，四旋翼無(wú)人飛行器能夠在軍用和民用領(lǐng)域完成各種復(fù)雜，危險(xiǎn)的任務(wù)，實(shí)踐價(jià)值較高。

四旋翼百科

　　四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機(jī)，是一種有4個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的飛行器。四旋翼飛行器是一種小型的輕旋翼飛行器，其布局形式新穎，結(jié)構(gòu)緊湊。

　　四旋翼飛行器主要是通過(guò)改變4個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速，由旋翼升力的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的控制。四旋翼飛行器由于能夠垂直起降，自由懸停，且機(jī)身輕便易操控，可適應(yīng)于各種速度及各種飛行剖面航路的飛行狀況，這些優(yōu)勢(shì)決定了它是一種軍民兩用的高科技設(shè)備。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的諸多領(lǐng)域可以了解到，四旋翼無(wú)人飛行器能夠在軍用和民用領(lǐng)域完成各種復(fù)雜，危險(xiǎn)的任務(wù)，實(shí)踐價(jià)值較高。

　　四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)和原理

　　結(jié)構(gòu)形式

　　旋翼對(duì)稱分布在機(jī)體的前后，左右四個(gè)方向，四個(gè)旋翼處于同一高度平面，四個(gè)旋翼的結(jié)構(gòu)和半徑相同，四個(gè)電機(jī)對(duì)稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間安放飛行控制計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備。

　　四旋翼飛行器一般是由四個(gè)可以獨(dú)立控制轉(zhuǎn)速的外轉(zhuǎn)子直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳提供全部動(dòng)力的飛行運(yùn)動(dòng)裝置，四個(gè)固定迎角的螺旋槳分別安裝在兩個(gè)十字相交的剛性碳素桿的兩端。對(duì)于絕大多數(shù)四旋翼飛行器來(lái)講，飛行器的結(jié)構(gòu)是關(guān)于兩根碳素桿的交點(diǎn)對(duì)稱的，并且兩個(gè)相鄰的螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反；正是由于這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)，使四旋翼飛行器抵消了飛機(jī)的陀螺效應(yīng)。

　　工作原理

　　通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，進(jìn)而控制飛行器的姿態(tài)和位置。四旋翼是一種欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是一種六自由度的垂直升降機(jī)，四個(gè)輸入力，六個(gè)狀態(tài)輸出。

　　垂直飛行控制：控制飛機(jī)的爬升，下降和懸停。圖中藍(lán)色弧線箭頭方向表示螺旋槳旋轉(zhuǎn)的方向，以下同。當(dāng)四旋翼處于水平位置時(shí)，在垂直方向上，慣性坐標(biāo)系同機(jī)體坐標(biāo)系重合。同時(shí)增加或減小四個(gè)旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速，四個(gè)旋翼產(chǎn)生的升力使得機(jī)體上升或下降，從而實(shí)現(xiàn)爬升和下降。懸停時(shí)，保持四個(gè)旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速相等，并且保證產(chǎn)生的合推力與重力相平衡，使四旋翼在某一高度處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，各姿態(tài)角為零。垂直飛行控制的關(guān)鍵是要穩(wěn)定四個(gè)旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速使其變化一致。

　　橫滾控制：如圖所示，通過(guò)增加左邊旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，使拉力增大，相應(yīng)減小右邊旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，使拉力減小，同時(shí)保持其它兩個(gè)旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不變。這樣由于存在拉力差，機(jī)身會(huì)產(chǎn)生側(cè)向傾斜，從而使旋翼拉力產(chǎn)生水平分量，使機(jī)體向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)2，4轉(zhuǎn)速相等時(shí)，可控制四旋翼飛行器作側(cè)向平飛運(yùn)動(dòng)。

　　俯仰控制：在保持左右兩個(gè)旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不變的情況下，減少前面旋翼螺旋槳的轉(zhuǎn)速，并相應(yīng)增加前面旋翼螺旋槳的轉(zhuǎn)速，使得前后兩個(gè)旋翼存在拉力差，從而引起機(jī)身的前后傾斜，使旋翼拉力產(chǎn)生與橫滾控制中水平方向正交的水平分量，使機(jī)體向前運(yùn)動(dòng)。類似的，當(dāng)1，3轉(zhuǎn)速相同時(shí)可控制四旋翼飛行器作縱向平飛運(yùn)動(dòng)。

　　偏航控制：四旋翼飛行器為了克服反扭矩影響，四個(gè)旋翼螺旋槳中的兩個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)角線上兩個(gè)螺旋槳上的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。反扭矩大小與旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速有關(guān)，四個(gè)旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不完全相同時(shí)，不平衡的反扭矩會(huì)引起機(jī)體的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此可以設(shè)計(jì)四旋翼飛行器的偏航控制，即同時(shí)提升一對(duì)同方向旋轉(zhuǎn)的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速并且降低另一對(duì)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，并保證轉(zhuǎn)速增加的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)方向與四旋翼飛行器機(jī)身的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。

　　四旋翼飛行器和六旋翼飛行器哪個(gè)好

　　四旋翼是多軸的最基本結(jié)構(gòu)，暫不考慮Y型3軸

　　6軸相對(duì)于4軸只是多了冗余，并無(wú)實(shí)質(zhì)上的改進(jìn)。由于冗余的存在，穩(wěn)定性和抗風(fēng)等性能均要優(yōu)于同等配置的4軸。

　　至于具體選什么，要看你需求，假設(shè)是航拍，掛小質(zhì)量的設(shè)備4軸就行，掛微單這種的大部分采用6軸及以上

　　如果是個(gè)人或團(tuán)體科研，運(yùn)動(dòng)型穿越機(jī)，那么4軸就更合適。

　　四旋翼飛行器的操作

　　起飛操作步驟：

　　1.打開(kāi)遙控器的電源開(kāi)關(guān)，遙控器的指示燈此時(shí)為閃亮，必須將油門先推至最大控制行程，再歸置最底位，指示燈變?yōu)槌Ａ?。遙控器進(jìn)入正常用遙控狀態(tài)。

　　2.將電池安裝到飛碟的電池架上。接通飛碟上的電源。

　　3.將飛碟平穩(wěn)放在平整的地面上，讓接收板上的紅色指示燈從快閃狀態(tài)變?yōu)槁W狀態(tài)，飛碟進(jìn)入遙控狀態(tài)。

　　重要提示：因飛碟通電后接收板上的陀螺儀需要和水平面校正，必須確保放置的地面是水平面。飛碟才能進(jìn)入正常的遙控狀態(tài)，并且遙控和飛行器的開(kāi)關(guān)順序一定要嚴(yán)格按照步驟來(lái)，否則容易導(dǎo)致飛碟失控。

　　2 飛行前附加說(shuō)明：

　　1.白色螺旋槳為飛碟前面，黑色螺旋槳為飛碟后面。

　　2.飛碟通電后，檢查螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向。左前方/右后方螺旋槳順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，右前方/左后方螺旋槳逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

　　3.飛行中若出現(xiàn)飛碟偏向一邊，可以通過(guò)遙控器微調(diào)來(lái)調(diào)整。

　　3 飛行控制：

　　1.當(dāng)左右操縱桿向左、右動(dòng)作時(shí)，飛碟同步向左、右飛行。

　　2.當(dāng)油門操縱杠向上、下動(dòng)作時(shí)，飛碟同步向上、下飛行。

　　3.當(dāng)轉(zhuǎn)向操縱杠向左、右動(dòng)作時(shí)，飛碟頭部同步向左、右飛行。

　　4.當(dāng)前后操縱桿向上、下動(dòng)作時(shí)，飛碟同步向前、后飛行。