无人机的工作原理您了解吗？

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@小白创作中心

无人机的工作原理您了解吗？

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https://www.natgod.com/article-detail/Bg5Vk1OW

无人机作为一种现代科技产品，已经在航拍、物流、农业等多个领域得到广泛应用。但你是否了解无人机是如何实现悬停、姿态调整和圆周运动等复杂飞行动作的？本文将为你揭秘无人机的工作原理。

众所周知，无人机能够悬停在空中，也可以沿着任意轴调整飞行姿态（抚养、翻转、偏航）；甚至能够做精密圆周运动。
无人机动力源来自无刷直流电机，简称bldc，螺旋桨叶片是空气动力学设计，配合电机的动力产生升力，仔细看看螺旋桨上方是弧形设计，当空气流过横截面，就会产生升力，原理就是压缩空气。上方流速大于下方流速，把空气拼命向上推，压差产生向上的力，无人机就会上升。

(机身)内部会有控制器，控制电机转动速度，转速越快，升力越大，当无人机起飞时只需增加旋翼速度，四块叶片产生的集体升力，克服重力做功，升力大于无人机从地面升起的重量就会上升，这叫爬升阶段当达到既定高度，通过内部的控制器调节旋翼速度，当升力平衡于无人机的重量，这时候就能够滞空悬停，无人机悬停的时候，四个螺旋桨都以相同的速度旋转，会发现对角螺旋桨朝一个方向旋转，而另一对朝另一个方向旋转，这是因为如果所有螺旋桨都朝着同一个方向旋转，无人机机身就会朝相反的方向旋转，为什么会这样呢？

大家知道电机的定子连接到无人机机身，转子转动是因为它接收了来自点子的扭矩，根据牛顿第三运动定律，两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反；所以如果转子从定子接收扭矩，定子也将承受等量的扭矩，且与转子方向相反，如果所有转子都在相同的方向旋转，无人机机身将承受反作用力矩，然后这四个反作用力将迫使无人机机身转动。

所以通过两组旋转螺旋桨的相反转动抵消扭矩，反作用力矩为零，无人机就不会旋转了，巧妙的是，通过控制两对螺旋桨的作用力与反作用力，就能够实现无人机的偏航运动，也就是调转方向，一组对角螺旋桨与另一组螺旋桨使用不同的转速，在这种情况下反作用扭矩还存在，实现无人机机身的旋转。

接下来我们了解无人机俯仰运动，简单来说就是前进与后退，我们只需要控制前螺旋桨转动慢点，后螺旋桨转快点，就会在前后产生不同的升力，后升力较大控制无人机俯冲，同理可得，我们将左边螺旋桨转的更快，右边转得慢一些，升力就会迫使无人机向右翻滚，这就是四旋翼无人机设计的美妙之处，在俯仰运动中控制螺旋桨转速，让它们达到平衡扭矩为零，这样无人机就不会进一步俯或仰，才不会翻车和炸机，不妨想象一下，无人机是否可以在这个倾斜角度平衡?答案肯定是不能的，螺旋桨不仅仅有垂直力，同样也有水平力，即使垂直力保持平衡，也只是控制无人机不会上升或下降，水平力如果不平衡，就会引导无人机水平移动，同理可得，将无人机向一侧滚动并平衡垂直力，那么机身将偏移。