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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

4轴飞行器,改变航向时( )。

A
相邻的2个桨加速,另2个桨减速
B
相对的2个桨加速,另2个桨减速
C
4个桨均加速

答案解析

正确答案:B

解析:

**解析:** 四轴飞行器(Quadcopter)通常采用“X”型或“+”型布局,其四个螺旋桨分为两组:两组顺时针旋转,两组逆时针旋转。为了保持飞行器的稳定悬停或直线飞行,顺时针和逆时针旋转产生的反扭矩需要相互抵消。 当需要改变航向(即进行偏航运动,Yaw)时飞行器需要产生一个绕垂直轴的净扭矩: 1. **原理分析**: * 如果希望飞行器向某个方向旋转(例如顺时针偏航),就需要增加逆时针旋转螺旋桨的转速,同时降低顺时针旋转螺旋桨的转速(或者反之,取决于具体的旋转方向定义)。 * 在标准的四轴布局中,**相对**的两个螺旋桨旋转方向是相同的(例如,左前和右后都是顺时针,右前和左后都是逆时针)。 * 因此,为了产生偏航力矩而不影响总升力(保持高度不变),控制系统会命令**相对**的两个螺旋桨加速,而另外**相对**的两个螺旋桨减速。这样,总升力大致保持不变(加速增加的升力与减速减少的升力相互补偿),但反扭矩不再平衡,从而产生旋转力矩。 2. **选项分析**: * **A. 相邻的2个桨加速,另2个桨减速**:相邻的螺旋桨旋转方向相反。如果相邻的两个加速,另外两个减速,虽然也能产生扭矩变化,但这通常会导致飞行器在滚转(Roll)或俯仰(Pitch)轴上产生巨大的不平衡力矩,导致飞行器倾斜而不是单纯地改变航向。 * **B. 相对的2个桨加速,另2个桨减速**:这是正确的偏航控制方式。相对的螺旋桨旋转方向相同,同时加速或减速可以产生净反扭矩差,从而实现绕中心轴的旋转,且对总升力的影响最小,有助于保持高度稳定。 * **C. 4个桨均加速**:这会增加总升力,导致飞行器垂直上升,而不会产生偏航力矩(因为反扭矩依然平衡)。 综上所述,改变航向时,是通过改变相对螺旋桨的转速差来实现的。 **正确答案:B**

相关知识点:

4轴飞行器改变航向相对桨变速

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