单选题
1、PD01138飞行中的多轴飞行器所承受的力和力矩不包括()。
A
自身重力
B
旋翼桨叶的铰链力矩
C
旋翼的反扭矩和桨毂力矩
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
本题考查多轴飞行器(Multicopter)在飞行过程中的受力与力矩分析。我们需要区分“直升机”与“多轴飞行器”在机械结构上的根本差异,从而判断哪些力矩是存在的。
1. **分析选项 A:自身重力**
* 任何有质量的物体在地球附近都会受到重力作用。多轴飞行器具有机身、电池、电机等质量,因此必然承受**自身重力**。这是飞行器必须克服的基本力之一。
* 故 A 属于承受的力。
2. **分析选项 C:旋翼的反扭矩和桨毂力矩**
* **反扭矩**:根据牛顿第三定律,当电机驱动旋翼旋转产生升力时,旋翼会对机身产生一个方向相反的反作用力矩(即反扭矩)。多轴飞行器正是通过调节不同电机的转速来平衡或利用这个反扭矩实现偏航(Yaw)控制的。
* **桨毂力矩**:旋翼旋转时,由于气动力的作用,会在桨毂处产生力和力矩(如挥舞力矩、摆振力矩等,尽管多轴通常使用刚性桨叶,但气动力对桨毂的载荷依然存在并传递给机身)。
* 故 C 属于承受的力和力矩。
3. **分析选项 B:旋翼桨叶的铰链力矩**
* **关键区别**:**铰链力矩**(Hinge Moment)是传统**直升机**旋翼系统中的概念。传统直升机的主旋翼通常带有**挥舞铰**(Flapping Hinge)、**摆振铰**(Lead-lag Hinge)和**变距铰**(Feathering Hinge),以缓解旋翼旋转时的不对称升力和科里奥利力等问题。铰链力矩是指作用在桨叶上、试图使桨叶绕这些铰链转动的力矩。
* **多轴飞行器的结构**:绝大多数多轴飞行器使用的是**固定桨距**或**简单变距**的**刚性旋翼系统**(Rigid Rotor System),**没有**复杂的挥舞铰和摆振铰结构。其桨叶直接固定在电机轴或简单的桨夹上。因此,在多轴飞行器的力学模型中,不存在传统意义上的“铰链力矩”。
* 故 B **不属于**多轴飞行器承受的力矩。
**结论:**
多轴飞行器没有传统直升机的铰链结构,因此不存在铰链力矩。它主要承受重力、空气动力(升力、阻力)、反扭矩以及由此产生的机体力矩。
正确答案是 **B**。
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