飞行器简介

Answer 1

飞行器（Flight Vehicle）

飞行器是由人类制造、能飞离地面、在大气层内或大气层外空间飞行的机械飞行物。在大气层内飞行的称为航空器，在太空飞行的称为航天器。

航空器依据获得升力的方式不同分为两大类，一类是轻于空气的航空器，依靠空气的浮力飘浮于空中，如气球、飞艇等。另一类是重于空气的航空器，包括非动力驱动和动力驱动两种类型。无人机系统飞行器平台主要使用的是重于空气的动力驱动航空器。

固定翼航空器（Fixed-wing Aeroplane）

固定翼航空器是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机体上固定的机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。

固定翼航空器结构主要包括机身、机翼、尾翼、起落架和发动机等。

机身的主要功用是装载设备、燃料和武器等，同时它是其他结构部件的安装基础，并连接成一个整体。

机翼是固定翼飞行器产生升力的部件，机翼后缘有可操纵的活动面，靠外侧的为副翼，用于控制飞机的滚转运动，靠内侧的是襟翼，用于增加起飞着陆阶段的升力。

尾翼是用来配平、稳定和操纵固定翼飞行器飞行的部件，通常包括垂直尾翼（垂尾）和水平尾翼（平尾）两部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安装在其后部的方向舵组成；水平尾翼由固定的水平安定面和安装在其后部的升降舵组成，有些型号的飞机升降舵由全动式水平尾翼代替。方向舵用于控制飞机的横向运动，升降舵用于控制飞机的纵向运动。

旋翼航空器（Rotary Wing Aircraft）

旋翼航空器是一种重于空气的航空器，其在空中飞行的升力由一个或多个旋翼与空气进行相对运动的反作用获得。现代旋翼航空器通常包括直升机、旋翼机（全称为自转旋翼机）和变模态旋翼机三种类型。

直升机

直升机是一种由一个或多个水平旋转的旋翼提供升力和推进力而进行飞行的航空器。

直升机与固定翼相比，其优点是能垂直升降、悬停、小速度飞行等，其弱点是速度低、耗油量较高、航程较短。

旋翼依靠自身旋转产生与空气的相对运动而获得升力。在旋翼提供升力的同时，直升机机身也会因反扭矩（与驱动旋翼旋转等量但方向相反的扭矩，即反作用扭矩）的作用而具有向反方向旋转的趋势。为了克服“旋翼”旋转产生的反作用扭矩，常见的做法是用另一个小型旋翼，即尾桨，在机身尾部产生抵消反向运动的力矩，这种直升机叫单旋翼直升机。另外一种做法是采用旋翼之间反向旋转的方法来抵消反扭矩的作用，这种叫多旋翼直升机。

现代无人直升机主要包括单旋翼带尾桨无人机直升机、共轴无人直升机以及多轴无人飞行器。

1932 年，西克斯基公司研制成功单旋翼带尾桨直升机，成为世界上第一架可实用的直升机。单旋翼带尾桨直升机以其独特的优势主宰了半个多世纪。

1945 年，俄罗斯卡莫夫设计局研制成功卡-8 共轴式直升机。

20 世纪 50 年代，美国研制出 QH-50 共轴式遥控直升机。

单旋翼带尾桨式无人直升机

它装有一个旋翼和一个尾桨。旋翼的反作用力矩，由尾桨拉力相对于直升机重心所构成的偏转力矩来平衡。虽然尾桨消耗一部分功率，但这种结构形式简单，操纵灵便，应用极为广泛。

双旋翼共轴式无人直升机

它在同一转轴上装有两个旋转方向相反的旋翼。其反作用力矩相互平衡。它的特点是外廓尺寸小，气动效率高，但操纵机构较为复杂。

多轴无人飞行器

多轴飞行器是一个具有三个及以上旋翼轴的特殊的直升机。常见的有四轴、六轴、八轴飞行器。由每个轴末端的电动机转动，带动旋翼从而产生上升动力。旋翼的总距固定而不像直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速可以改变推进力和扭矩，从而控制飞行器的运行轨迹。

优点：旋翼总距固定，结构简单；每个旋翼的叶片比较短，叶片末端的线速度慢，发生碰撞时冲击力小，不容易损坏，对人也更安全。有些小型四轴飞行器的旋翼还有外框，可有效避免磕碰和损坏。

多轴无人飞行器体积小、重量轻、成本低、携带方便，能轻易进入人不易进入的各种恶劣环境。

自转旋翼机

自转旋翼机简称旋翼机或自旋翼机，是旋翼航空器的一种。它的旋翼没有动力装置驱动，仅依靠前进时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力。旋翼机大多由独立的推进或拉动螺旋桨提供前飞动力，用尾舵控制方向。

倾转旋翼机

倾转旋翼机是一种典型的变模态旋翼机，也称可倾斜旋翼机，是一种同时具有旋翼和固定翼功能，并在机翼两侧安装有一套可在水平和垂直位置之间转动的可倾转旋翼系统的航空器。