单选题
多旋翼无人机要求实现悬停中向右偏航,不同螺旋桨应如何变化?( )。
A
逆时针桨减速,顺时针桨加速
B
机体轴左边螺旋桨加速,右边螺旋桨减速
C
逆时针桨加速,顺时针桨减速
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考察的是多旋翼无人机(以最常见的四旋翼为例)的飞行控制原理,特别是**偏航运动(Yaw)**的控制机制。
### 核心原理解析
1. **反扭矩平衡原理**:
多旋翼无人机通常采用成对的螺旋桨,一半顺时针旋转(CW),一半逆时针旋转(CCW)。在悬停状态下所有螺旋桨转速相同,顺时针螺旋桨产生的反扭矩与逆时针螺旋桨产生的反扭矩相互抵消,机身保持静止不旋转。
2. **偏航运动机制**:
要实现机身的偏航(即绕垂直轴Z轴旋转需要改变总反扭矩平衡):
* 根据牛顿第三定律,螺旋桨旋转时会给机身一个相反方向的扭矩。
* 若要使机身**向右偏航(顺时针旋转)**,需要增加**逆时针旋转螺旋桨**的转速,同时减小**顺时针旋转螺旋桨**的转速。
* **原因分析**:
* 逆时针螺旋桨加速 -> 其产生的反向扭矩(顺时针方向)增大。
* 顺时针螺旋桨减速 -> 其产生的反向扭矩(逆时针方向)减小。
* 结果:机身受到的净扭矩指向顺时针方向,从而驱动机身向右(顺时针)偏航。
* 为了保持高度不变(悬停),通常会在增加一组螺旋桨转速的同时,等量减少另一组螺旋桨的转速,以保持总升力基本恒定。
### 选项分析
* **A. 逆时针桨减速,顺时针桨加速**:
这会导致逆时针方向的反扭矩占主导,机身将向左(逆时针)偏航。与题目要求相反。
* **B. 机体轴左边螺旋桨加速,右边螺旋桨减速**:
这是实现**横滚(Roll)**运动的控制方式。左侧升力大于右侧,机身会向右侧倾斜并产生横向移动,而不是原地偏航。
* **C. 逆时针桨加速,顺时针桨减速**:
逆时针桨加速产生更大的顺时针反扭矩,顺时针桨减速产生更小的逆时针反扭矩,合力矩使机身顺时针(向右)旋转。符合题目要求。
### 结论
正确答案是 **C**。
相关知识点:
多旋翼右偏航螺旋桨变化:逆减顺加
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
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