雅得航模——滚筒式的桨翼对于无人机或许会更新鲜
是把桨翼做成一个“滚筒式”的组合
旋转来产生推力和升力。
先看看以下图片
就目前来说，对于飞行器的形态大家有已经有了一个固化的观念，无非是使用单轴或多轴的桨翼来产生动力，比如直升机、多旋翼无人机等等。而对于“滚轮推进式”飞行器，说出来可能就比较陌生了。
滚翼式无人机
“滚轮推进式”飞行器使用的桨翼有点特殊，学术上叫做“摆线桨”，是把桨翼做成一个“滚筒式”的组合旋转来产生推力和升力，很多人乍一看可能觉得这玩意特别新奇，但是这个概念在大约一个世纪以前就被提出了，直到后来直升机、多轴飞行器的出现，才逐渐的被人们所淡忘。
目前只有很少一部分的科研团队在做滚翼飞行器的研究，美国德克萨斯A&M飞行实验室的Moble Benedict教授以及他的团队就是其中之一，最近，他们成功研究出了一个小型的滚翼飞行器，整身重量只有29克。这可能是取代直升机、多轴飞行器的又一个进步。
上图就是整个飞行器飞行时的状态，下面图解，很好的解释了这个滚翼是如何让无人机飞起来的？
八个桨翼集中在一个滚筒式的结构上，滚筒自传的时候每个桨翼都会相应的发生变化，滚筒高速滚动让流经上下翼面的空气产生流速差，从而在底部产生强大的推理，使得无人机起飞。同时，滚筒在运行时推向后方的气流能够产生向前的推力。
Moble Benedict教授从事滚翼飞行器研究多年，他表示，在理论上来讲，滚翼方式动能效率更高，功耗更小，同时会更安静，更节省空间，更稳定，在速度上跟直升机也相差无几。
Moble Benedict介绍说，目前他们已经证明了，由于滚翼飞行器的结构的特殊性，其空气动力的转换效率要远高于传统的直升机，而且机动性更强，其控制方向和速度的能力要优于传统直升机很多。
说到这，大家肯定有一个疑问，既然这个东西好处这么多，无人机、飞行器发展了这么久，为什么没有大规模采用这种方式呢？
Moble Benedict的回答是，人们曾经试图探索滚翼式飞行器百十来年了，不过在20世纪初，直升机的巨大成功和广泛应用，让人们是去了对滚翼式无人机研究的兴趣。另外，滚翼式无人机在早前有一个致命的问题，就是其桨翼结构比较复杂，在运行时缺乏适合的飞控稳定，如今科技已经成熟，这方面不再是问题。他们自己研发了相应的陀螺仪、加速器和处理器等等，并且对其内在软件进行了长时间的调试，现在稳定性已经与市面上的无人机相差无几了。
并且，以前滚翼飞行器在运行时，桨片所承受的空气动力比较大，早前没有合适的材料能够适合这个承重，不过随着科技发展，各种符合材料的出现，这一问题也就解决了。他们在试验中使用了创新型的碳纤维复合材料来制作桨片，每片只有0.12克。
未来的研究方向
Moble Benedict教授表示，在未来，会围绕着滚翼飞行器进行更精进的研究，从而让这种无人机更完善，更实用。
首先他们将会对材料进行研究，设计更轻、更结实的桨片，增加其在高速旋转下的荷载能力。
其次，需要对滚翼式飞行器的结构进行精简，让其更加简单，至少不能像目前这么复杂。
还有，对桨片形状的设计关乎无人机在悬停、高速飞行下的状态和效率，这方面还有待提升。
（图为2014年第五届无人机大会展览上中国风火轮）
转自： ATTOP雅得航模
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