单选题
26.4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:两个顺时针旋转(CW),两个逆时针旋转(CCW)。这种设计使得飞行器在悬停时,顺时针和逆时针螺旋桨产生的反扭矩相互抵消从而保持平衡。
要改变航向(即进行偏航运动,Yaw),飞行器需要产生一个净扭矩来绕垂直轴旋转。根据角动量守恒原理:
1. **若想让机身顺时针旋转**:需要增加逆时针旋转螺旋桨的转速(增加反向扭矩),同时减小顺时针旋转螺旋桨的转速(减小正向扭矩)。
2. **若想让机身逆时针旋转**:需要增加顺时针旋转螺旋桨的转速,同时减小逆时针旋转螺旋桨的转速。
在四轴飞行器的标准布局中,**顺时针旋转的两个螺旋桨是相对的(对角线位置)**,**逆时针旋转的两个螺旋桨也是相对的**。因此,为了产生偏航力矩而不影响升力总和(尽量保持高度不变),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**。
* **选项 A 错误**:相邻的两个螺旋桨旋转方向通常相反(一个CW,一个CCW)。如果相邻的两个加速,另两个减速,不仅会产生偏航力矩,还会产生巨大的滚转(Roll)或俯仰(Pitch)力矩,导致飞行器倾斜而非单纯改变航向。
* **选项 C 错误**:如果四个桨均加速,飞行器的总升力增加,会导致飞行器垂直上升,而不会产生偏航力矩(因为正反向扭矩依然平衡)。
* **选项 B 正确**:相对的2个桨(同旋转方向)加速,另2个相对的桨(相反旋转方向)减速,这样可以在保持总升力基本不变的情况下,打破扭矩平衡,实现航向改变。
故正确答案为 **B**。
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