四軸飛行器

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 ， 分佈位置接近對稱 ， 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 - { zh - tw: 旋翼航空器; zh - cn: 旋翼機; } - 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 。 但是早期的型號性能很差 ， 難於操控和大型化 。 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 。 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爲動力系統 ， 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 。 和直升機相比 ， 它有許多優點 ： 它的旋翼角度固定 ， 結構簡單 。 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 。 因爲四軸飛行器體積小 、 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 。 在2009年電影 《 三傻大鬧寶萊塢 》 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來後拍到學生慘劇的那幕 ， 便是四軸飛行器的一種 。