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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

四轴在原地左转,哪种浆加速?( )。

A
顺时针相对两个桨加速
B
顺时针相邻两个桨加速
C
逆时针相对两个桨加速

答案解析

正确答案:A

解析:

这道题考察的是四轴飞行器(Quadcopter)的飞行原理,特别是偏航运动(Yaw,即原地旋转)的控制逻辑。 ### 核心原理:反扭矩平衡与角动量守恒 四轴飞行器通常采用“X”型或“+”型布局,四个螺旋桨中,**两个顺时针旋转(CW),两个逆时针旋转(CCW)**。 * 在悬停或直线飞行时顺时针桨和逆时针桨产生的反扭矩相互抵消机身保持稳定不旋转。 * 若要实现**原地左转(逆时针偏航)**,需要让机身产生一个逆时针方向的净扭矩。 ### 详细推导过程 1. **确定旋转方向与反扭矩关系**: * 根据牛顿第三定律,螺旋桨旋转时会对机身产生一个相反方向的反扭矩。 * **顺时针桨(CW)**加速旋转 $\rightarrow$ 对机身产生**逆时针**的反扭矩。 * **逆时针桨(CCW)**加速旋转 $\rightarrow$ 对机身产生**顺时针**的反扭矩。 2.分析目标动作:**原地左转** * “左转”意味着机身需要向**逆时针**方向旋转。 * 因此,我们需要增加作用在机身上的**逆时针净扭矩**。 3. 如何获得逆时针净扭矩? * 方法一:**增加顺时针桨的转速**。顺时针桨加速会产生更大的逆时针反扭矩,推动机身逆时针旋转。 * 方法二:**减小逆时针桨的转速**。逆时针桨减速会减小其产生的顺时针反扭矩,从而让顺时针桨的反扭矩占据优势,同样使机身逆时针旋转。 * *注:为了保持高度不变(原地),通常采取“一对加速、一对减速”的策略,总升力保持不变。* 4. 结合选项分析: * 题目问的是“哪种浆加速”。 * 要让机身左转(逆时针转),必须让**顺时针旋转的螺旋桨**加速,以产生更强的逆时针反扭矩。 * 在标准的四轴布局中,两个顺时针桨是**相对**分布的(对角线位置)。 ### 选项辨析 * **A. 顺时针相对两个桨加速**:正确。顺时针桨加速产生逆时针反扭矩,导致机身向左(逆时针)旋转。且顺时针桨在四轴上是对角相对的。 * **B. 顺时针相邻两个桨加速**:错误。四轴飞行器中,相同旋转方向的桨永远是相对的,不存在“相邻两个都是顺时针”的情况。 * **C. 逆时针相对两个桨加速**:错误。逆时针桨加速会产生顺时针反扭矩,导致机身向右(顺时针)旋转,即右转。 ### 结论 要实现四轴飞行器原地左转,需要增加顺时针螺旋桨的转速(同时通常降低逆时针螺旋桨的转速以维持高度)。由于顺时针螺旋桨是相对分布的,因此答案是顺时针相对的两个桨加速。 正确答案是:**A**

相关知识点:

四轴原地左转,顺桨加速转

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2023电力行业多旋翼无人机竞赛

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