换种思路做四轴飞行器（上）

韩旭

为什么是四轴

四轴飞行器一直都是无人机行业的热点。那么，为什么无人机大多制造成四轴飞行器，而不是一轴、二轴或三轴呢？

这还要从飞行器的起源讲起。人类制造飞行器，无非是在解决两个问题：第一，如何从空气中获得某种力，对抗地球引力；第二，如何保持这种力的稳定，并且可以操控这种力。飞行器的所有技术发展都是围绕这两个问题展开的。人们不断改进和优化解决这两个问题的方法，以尽量少的成本，制造出更大载重、更安全、飞得更远更快的飞行器。

提到螺旋桨这种动力机械，关于它的起源有很多种说法，如中国古代玩具“竹蜻蜓”、古代的车轮、古代的风车……而螺旋桨被用于飞机的设计则是18世纪以后的事情了。螺旋桨作为旋翼设计的出现，使飞机家族分化成了两大阵营：旋翼飞机与固定翼飞机。螺旋桨作为旋转的机翼，它最大的优点在于可以原地产生升力而不需要长长的跑道，这使得直升机与垂直起降飞行器成为现实。

然而，螺旋桨技术的缺点在于，它在产生升力的同时，不可避免地会产生阻力，而且阻力的作用会使机身产生反向旋转。想象一下，一架仅靠一个螺旋桨产生动力的直升机起飞之后，它只能在原地打转，那么驾驶员非得晕过去不可。所以直升机一定要有后机身和尾桨来抵消反扭力。

然而，后机身和尾桨的设计不仅会增加飞行器的重量，而且对制作后机身的材料要求也比较高。那么能不能有一种新的设计，使飞行器不需要尾桨呢？