1、固定翼(fixed wing)。平时坐的(de)波音747空客A380,还(hái)有F-16歼-15之类(lèi)的都是(shì)固定翼飞(fēi)机(jī)。顾名思义就是翅膀形状固定,靠流过机翼的(de)风(fēng)提(tí)供升力。动力系统包(bāo)括桨和(hé)助推发动机。固定翼(yì)根据机翼尺(chǐ)寸的(de)不同(tóng)还有很多小的分类,在(zài)此不细说。固定翼飞行器的优点是在三类飞行器里续航时间最长(zhǎng)、飞(fēi)行效率最高、载(zǎi)荷最大,缺点是起飞(fēi)的时候必须要助跑,降落的时候必须要滑(huá)行。固定翼是(shì)自(zì)稳定系(xì)统,简单说就是固定翼飞上天、助推发动机(jī)稳定工作之后,不(bú)需要(yào)怎么控制,固定翼就能自己抵抗气流的(de)干扰保持稳定(dìng)。此外(wài)对(duì)于飞行器姿(zī)态控制来说,固定翼是(shì)完整驱(qū)动系统,意(yì)思是它在(zài)任何姿态下可(kě)以调整到任何姿态(tài),并且保持住这个姿(zī)态。
2、直升机(helicopter)。特(tè)点是靠一个或者两个主旋翼提(tí)供升力。如果只有一个主旋(xuán)翼(yì)的话,还必须要有一个小的尾翼抵消主旋翼产生的自旋力。为了(le)能往(wǎng)前后左右飞,主旋(xuán)翼有极其复杂的机械结构,通过控制旋翼桨面(miàn)的变化来调整(zhěng)升力的方向。动力系统包括(kuò)发动机、整套复杂的(de)桨调节系统、桨。直升机的优点是可以垂直起降,续航时间比较中庸,载荷也比较中庸。缺点是极其复杂的机械结构导致了比较(jiào)高(gāo)的维护成本(běn)。直升机是不稳定系统,飞上天(tiān)之(zhī)后如果不施加控制,一阵(zhèn)风吹来就翻了(le)。不过还好的是,直升机也是完整驱动(dòng)系统,可(kě)以自由调整姿态。这是因为(wéi)直升机的桨面不但可以产生相(xiàng)对(duì)机(jī)身向上的推力,也(yě)可(kě)以产生相对(duì)机身向下的推力。而且直升机没有失速的问(wèn)题,什么时(shí)候(hòu)都能(néng)调整姿态,可(kě)以在天上如散(sàn)步一般自由运动。所以直(zhí)升机虽然(rán)不稳定、很难控制好,但是(shì)姿态翻了的时候完全(quán)可(kě)以(yǐ)控制回到正常的姿态。
3、多旋翼(multi-rotor)。四个或者更多个旋翼的直升机,也能(néng)垂直起(qǐ)降(jiàng),但是通常(cháng)只有直升机叫直升机,多旋翼就(jiù)叫多旋翼(yì),而(ér)不叫多旋翼直升机。四旋翼特(tè)别叫(jiào)做quadrotor。多(duō)旋翼机械(xiè)结构非常简单,动力系统只需(xū)要电机直接(jiē)连桨就(jiù)行。下图(tú)是直升机(jī)的动力系统结构,再下图是多旋翼的动力系(xì)统结构。不懂机械的人也能看出多旋翼简(jiǎn)单(dān)得多。多旋翼的优点是机械简单(dān),能垂直起(qǐ)降(jiàng),缺点是(shì)续航时间最短(duǎn),载荷也最(zuì)小。多旋翼是不稳定系统,也不是完整驱动系(xì)统(tǒng)(或者叫欠驱动系(xì)统)。它的桨只能产生相对机身向上的升力。所以(yǐ)它不稳定、很难控制好,飞行器翻过来(lái)之后基本(běn)没办法控制回来,就坠机了。
上述飞行(háng)器作为系统(tǒng)有稳定不稳定、驱动完(wán)整不完整(zhěng)的区别(bié),所以固定翼和直升(shēng)机(jī)让人控制难度相(xiàng)对不高(gāo);多旋翼让人来控制难度相对高,最好有自(zì)动控制器来控制(zhì)飞行器的姿态。对于自动控(kòng)制器,固定翼的自动控制器比较好做,直升(shēng)机和多旋翼的自(zì)动控制器比(bǐ)较难做。让事情更加难(nán)办的是,飞行器自动(dòng)控制器通常(cháng)需(xū)要惯性导(dǎo)航系(xì)统获取自身(shēn)的姿态,而在20世纪90年代之前,惯性导航系统一般是十几公(gōng)斤(jīn)的大铁疙瘩(dá)。为了把这么重的东西(xī)放到一个多(duō)旋翼飞行(háng)器上,飞行器的载荷(hé)必(bì)须很(hěn)大,可是(shì)人们发现,不管是用(yòng)油(yóu)机还(hái)是电机做多旋翼飞(fēi)行器的动力(lì)系统,都(dōu)很(hěn)难(nán)得到足(zú)够的载荷。同(tóng)时,因为固定翼(yì)和直升(shēng)机已经很(hěn)够实际使用了,所以没(méi)有人愿意(yì)多花(huā)功夫去研究多旋翼飞行器这个棘(jí)手的(de)问(wèn)题。很(hěn)长一(yī)段时间(jiān)里,只有美国一些研发性的项目做出了(le)多(duō)旋翼飞行器的样机。

咨(zī)询航拍(pāi)服务可(kě)加老(lǎo)鹰的微信laoyingfly |