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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

下面说法正确的是( )。

A
一般来讲,多轴飞行器反扭力的数值是比较大的
B
多轴飞行器在稳定垂直上升时,所有旋翼总的反扭之和增加
C
多轴飞行器的反扭距通过旋翼两两互相平衡

答案解析

正确答案:C

解析:

这道题考查的是多轴飞行器(如四旋翼、六旋翼等)的基本飞行原理,特别是关于**反扭矩(反扭力)**的产生与平衡机制。 以下是详细解析: ### 1. 核心概念:什么是反扭矩? 根据牛顿第三定律(作用力与反作用力),当电机驱动旋翼旋转时,旋翼会对空气施加一个力矩使其加速旋转,同时空气也会对旋翼(进而对机身)施加一个大小相等、方向相反的反作用力矩,这就是**反扭矩**。如果不对这个反扭矩进行平衡,机身就会朝旋翼旋转的反方向自旋。 ### 2. 选项逐一分析 * **A. 一般来讲,多轴飞行器反扭力的数值是比较大的 —— 错误** * **分析**:虽然反扭矩存在,但在多轴飞行器的设计中,旋翼通常较小且转速高,相比于传统单主旋翼直升机(需要巨大的尾桨来抵消主旋翼的巨大反扭矩),多轴飞行器单个旋翼产生的反扭矩相对较小。更重要的是,多轴飞行器通过**对称布局**和**反向旋转**来相互抵消反扭矩,而不是依靠产生巨大的对抗力。因此,说其数值“比较大”并不准确,且不是其主要特征描述。 * **B. 多轴飞行器在稳定垂直上升时,所有旋翼总的反扭之和增加 —— 错误** * **分析**:关键词是“稳定”。当多轴飞行器**稳定**垂直上升时,意味着它在水平方向上没有自旋,处于力矩平衡状态。 * 为了保持不自旋,顺时针旋转旋翼产生的总反扭矩必须等于逆时针旋转旋翼产生的总反扭矩。 * 因此,**所有旋翼总的反扭矩矢量和(净反扭矩)始终为零**(或接近零,取决于飞控微调),否则机身就会发生旋转。虽然随着油门增加,单个旋翼的反扭矩数值会变大,但正反向旋翼的反扭矩是同步增加的,它们的**总和(代数和/矢量和)依然保持平衡(即为0)**,而不是“增加”导致不平衡。如果理解为标量绝对值之和,虽然增加了,但语境中“反扭之和”通常指对机身姿态影响的净力矩,且该选项容易误导认为平衡被打破。更严谨的说法是:净反扭矩保持为零以维持航向稳定。 * **C. 多轴飞行器的反扭距通过旋翼两两互相平衡 —— 正确** * **分析**:这是多轴飞行器最核心的设计原理。 * 以最常见的四旋翼为例:对角线上的两个旋翼顺时针旋转,另外两个逆时针旋转。 * 顺时针旋翼产生的反扭矩试图让机身逆时针转,逆时针旋翼产生的反扭矩试图让机身顺时针转。 * 通过控制不同方向旋翼的转速,可以使这两个方向的反扭矩相互抵消,从而实现机身的航向稳定。这就是“通过旋翼两两(或分组)互相平衡”的含义。 ### 结论 多轴飞行器正是通过让部分旋翼顺时针旋转、部分逆时针旋转,利用它们产生的反向反扭矩相互抵消,来实现无需尾桨即可保持航向稳定的。 因此,正确答案是 **C**。

相关知识点:

多轴飞行器反扭要懂

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