NASA告訴你四翼飛行器的飛行原理

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    如果因?yàn)橛袩o(wú)人機(jī)侵入你所謂的“領(lǐng)空”，你就打算用石頭或者槍把它打下來(lái)的話，那么很不幸，你除了可能面臨民事訴訟外，我還要告訴你一些其他壞消息。不久將來(lái)，無(wú)人機(jī)將會(huì)無(wú)處不在。想想吧，到處都是無(wú)人機(jī)嗡嗡嗡的噪音。但是理論上來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)不會(huì)產(chǎn)生這么多的噪音。隨著無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)師對(duì)無(wú)人機(jī)氣體力學(xué)的理解不斷加深，他們很有可能會(huì)將無(wú)人機(jī)噪音降下來(lái)，并且通過(guò)減少氣流提高飛行效率。

　　同樣為了達(dá)到這個(gè)目的，美國(guó)宇航局（NASA）科學(xué)家們將飛行器在飛行過(guò)程中的氣流和氣壓通過(guò)數(shù)字模型表現(xiàn)出來(lái)，令人感到難以置信。

　　看一下下面的動(dòng)圖（服務(wù)器限制上不了動(dòng)圖了）。藍(lán)色部分是低壓區(qū)，紅色部分是高壓區(qū)，白色部分是干擾空氣。航空工程師Seokkwan Yoon 和 科學(xué)可視化技術(shù)專家Tim Sandstrom —— 兩個(gè)人都是來(lái)自 NASA——不是將飛行器飛行過(guò)程中的動(dòng)力進(jìn)行成像，而是利用了數(shù)字模型。他們首先是對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行3-D 掃描，利用1024核的 NASA “昴宿星“超級(jí)計(jì)算機(jī) （你用的計(jì)算機(jī)可能也就是雙核揮或者四核）來(lái)模擬飛行器周圍的空氣運(yùn)動(dòng)。盡管裝備強(qiáng)大，但是超級(jí)計(jì)算機(jī)仍然用了五天時(shí)間才完成這項(xiàng)工作。

    NAZA 呈現(xiàn)的無(wú)人機(jī)飛行可視動(dòng)圖。圖片來(lái)源：蒂姆·桑德斯羅姆——NASA艾姆斯研究中心/超級(jí)計(jì)算機(jī)部門制成。

    那么我們通過(guò)這個(gè)動(dòng)圖能看到什么？首先，機(jī)翼頂部是藍(lán)色的低壓區(qū)，但是看不到的機(jī)翼下方是紅色高壓區(qū)。正是這種氣壓差來(lái)為無(wú)人機(jī)飛行提供推力。但是這也是四翼飛行器的問(wèn)題所在。當(dāng)機(jī)翼在四翼飛行器機(jī)臂上方旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)在其表面產(chǎn)生壓力漣漪——看那些迷幻的紅藍(lán)區(qū)域。 Yoon 在郵件中說(shuō)： “當(dāng)機(jī)翼轉(zhuǎn)過(guò)機(jī)臂時(shí)，機(jī)身會(huì)產(chǎn)生一種強(qiáng)大的下向力，這種下向力會(huì)緩沖推力�！背�此之外，機(jī)翼和機(jī)身的相互作用會(huì)導(dǎo)致機(jī)身?yè)u晃，如果飛機(jī)沒有自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)（這種系統(tǒng)，再加上路線計(jì)算和糾正，會(huì)損耗掉一大部分電池壽命）的話，可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)飛行不穩(wěn)定。

　　從這個(gè)數(shù)字動(dòng)圖也可以看出無(wú)人機(jī)為什么會(huì)產(chǎn)生噪音。看到機(jī)翼尖端產(chǎn)生的藍(lán)色低壓圓圈了嗎？機(jī)翼最終就是通過(guò)這些藍(lán)色低壓圈回轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生波動(dòng)，發(fā)出噪音。通過(guò)可視動(dòng)圖，設(shè)計(jì)師也許能夠找到方法對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，降低噪音。

　　這些氣壓圖也能幫助設(shè)計(jì)師優(yōu)化飛行器穩(wěn)定性——項(xiàng)亞馬遜這樣的零售商，如果他們使用無(wú)人機(jī)運(yùn)送包裹的話，穩(wěn)定性對(duì)其來(lái)說(shuō)，會(huì)至關(guān)重要。畢竟小型無(wú)人機(jī)很難應(yīng)付大風(fēng)。尤其是大風(fēng)將他們吹向兩邊的建筑物時(shí)，他們更應(yīng)付不來(lái)了。 Yoon 說(shuō), “ 如果我們真的想實(shí)現(xiàn)亞馬遜或其他公司夢(mèng)想的那種服務(wù)，也許我們需要參考一下其他的設(shè)計(jì)配置來(lái)解決安全問(wèn)題。”

    我保證，未來(lái)無(wú)人機(jī)會(huì)會(huì)很安靜的。

韓寒11

無(wú)人機(jī)能安靜點(diǎn)的話，未來(lái)還是有很廣闊的發(fā)展空間的

道法無(wú)常

旋翼下置會(huì)不會(huì)好一些

rongxu2019

樓主好人