你不知道的无人机螺旋桨：为何采用正反桨？
螺旋桨工作原理
螺旋桨工作原理
螺旋桨是一种重要的飞行器推进装置，它通过快速旋转的叶片产生气流，从而推动飞机或船只向前运动。
其工作原理可以分为以下几个方面：
1. 气动力原理：当螺旋桨旋转时，其叶片表面与空气发生相互作用。
根据牛顿第三定律，飞机或船只受到空气的反作用力，反过来就推动了飞机或船只向前运动。
这种作用力被称为推力或推进力，是由螺旋桨产生的。
2. 叶片设计原理：螺旋桨的叶片通常采用曲面形状，具有特定的翼型。
当螺旋桨旋转时，空气在叶片上方要经过更长的距离，并且速度较快，而在叶片下方要经过更短的距离，并且速度较慢。
根据伯努利定律，速度较快的空气产生较低的压力，而速度较慢的空气产生较高的压力。
这种压力差推动了飞机或船只向前运动。
3. 螺旋桨转速控制原理：螺旋桨的转速对推力和效率具有重要影响。
通常情况下，螺旋桨转速随着飞机速度的增加而增大，以保持最佳的推力和效率。
螺旋桨的转速可以通过机械或电子控制系统进行调节，以适应不同速度和推进需求。
总之，螺旋桨通过利用气动力原理和叶片设计原理，利用空气流动产生推力，推动飞机或船只向前运动。
通过控制螺旋桨的转速，可以实现最佳的推进效果。
三个螺旋桨的无人机的原理
三个螺旋桨的无人机的原理
三个螺旋桨的无人机是通过空气动力学原理来实现飞行的。
首先，每个螺旋桨通过自旋产生向上的推力，推动无人机在空中飞行。
螺旋桨的旋转速度和叶片的形状可以调节推力的大小和方向。
其次，通过控制三个螺旋桨的旋转速度和推力分配，可以实现无人机在空中的平稳飞行、转向和悬停等动作。
例如，如果想要向前飞行，可以增加前方的两个螺旋桨的推力，使无人机向前倾斜并前进。
如果想要转向，可以减小一侧的螺旋桨推力，使无人机向相反的方向旋转。
此外，在飞行过程中，无人机还需要通过姿态控制来调整自身的平衡。
可以通过改变螺旋桨的推力和角速度来实现姿态调整，从而保持无人机的平衡和稳定飞行。
总的来说，通过控制三个螺旋桨的旋转速度和推力分配，无人机可以实现在空中的飞行、转向和悬停等动作，同时通过姿态控制保持平衡和稳定飞行。
科普垂直起降固定翼无人机螺旋桨简介
科普垂直起降固定翼无人机螺旋桨简介☆导语小编曾向几位研发同学提出一个问题：“无人机上，看似简单，实则学问非常大的部件是什么？”几人统一回复：“螺旋桨”。
从小编非专业的角度看，谈论各种机型，实际是在谈论螺旋桨布局。
特别是针对垂直起降固定翼无人机，螺旋桨如果安装错误，连起飞都是问题。
CW-007大鹏无人机，通过颜色区分螺旋桨，防止误插螺旋桨如何分类、如何选择、如何布局更优……小编邀约了研发部门的小帅哥，为大家解读。
文章较长（超4000字），图片较多，非专业人士（比如小编）直接劝退……螺旋桨是指把发动机或电机的旋转轴功率转化为推进力的装置。
在无人机系统中，属于动力系统的一部分，螺旋桨的性能，以及螺旋桨与发动机或电机的适配性直接影响到无人机的飞行性能。
本文将从螺旋桨工作的原理、几何参数、分类、性能指标等方面，介绍垂直起降固定翼无人机螺旋桨。
一、螺旋桨工作原理1、从动量角度分析螺旋桨的旋转平面称为桨盘面，螺旋桨对流过桨盘面的空气做功，空气流经桨盘面后动量增加，加速的空气会对螺旋桨产生反作用力，这个反作用力就是螺旋桨的推力。
2、从空气动力学角度分析螺旋桨可视为一个旋转的机翼，气动原理与机翼相同。
螺旋桨垂直于桨径方向的剖面是一个翼型，称为螺旋桨叶素。
每一个叶素均会产生气动力，所有叶素的合力即为螺旋桨的产生气动力，该气动力沿飞行方向的分力即为螺旋桨的推力，沿旋转方向的分力对旋转中心的力矩即为螺旋桨的扭矩。
二、螺旋桨几何参数1、螺旋桨直径D螺旋桨直径是指桨尖所画圆的直径。
一般而言，螺旋桨的直径需要通过发动机功率、转速、无人机飞行速度、桨叶数目以及螺距综合确定，螺旋桨直径的单位一般是英寸。
2、桨叶数目N B桨叶数目也是螺旋桨的一个重要参数，2叶桨、3叶桨和6叶桨是最常见的螺旋桨。
无人机的螺旋桨一般是2叶桨和3叶桨，例如大鹏系列无人机采用的都是2叶桨，我国的彩虹系列无人采用的是3叶桨。
螺旋桨的桨叶数目越多，螺旋桨的可吸收的最大功率越大，但是螺旋桨的效率越低，另外随着桨叶数目的增加，螺旋桨的重量也会随之增加。
四旋翼无人机原理以及组装过程
四旋翼无人机原理以及组装过程1.硬件组成：机架，4个螺旋桨，4个电机，4个电调，1信号接收器，1个飞控板，1个稳压模块，一个电池•螺旋桨：四个螺旋桨都要提供升力，同时要抵消螺旋桨的自旋，所以需要正反桨，即对角的桨旋转反向相同，正反相同。
相邻的桨旋转方向相反，正反也相反。
有字的一面是向上的（桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致）•电机：电机的kv值：1v电压，电机每分钟的空转速度。
kv值越小，转动力越大。
电机与螺旋桨匹配：螺旋桨越大，需要较大的转动力和需要的较小的转速就可以提供足够大的升力，因此桨越大，匹配电机的kv值越小。
•电调：将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，控制电机的转速，同时给飞控板供电。
电调将电池提供的11.1v的电压变为3.3v为飞控板供电。
•信号接收器：接收遥控器的信号，给飞控板。
通过飞控板供电。
•遥控器：需要控制俯仰（y轴）、偏航（z轴）、横滚（x轴）、油门（高度），最少四个通道。
遥控器分为美国手和日本手。
美国手油门(摇杆不自动返回)，偏转在左，俯仰，横滚在右。
•飞控板：通过3个方向的陀螺仪和3轴加速度传感器控制飞行器的飞行姿态。
2.飞行原理1.1 PID控制（P:比例控制 I:积分控制 D:微分控制）：•比例控制：将控制器输入的误差按照一定比例放大•积分控制:但是处于稳态的系统也会有一定的误差，为了消除稳态下的误差，将稳态下的误差在时间上积分，积分项随着时间的增大会趋于0，因此积分减少了比例控制带来的稳态误差•微分控制：根据输入误差信号的变化率（微分）预测误差变化的趋势，避开被控对象的滞后特性，实现超前控制•参数调整：根据被控过程的特性不断调整PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小1.2运动原理四轴旋翼分为“+”和“x”型，“+”型飞控板的正前方是旋翼,“x”型飞控板正前方为夹角等分线。
如下图为“x”型四旋翼的飞行原理图。
•俯仰：绕y轴旋转，前低后高爬升,1,2转速减小，3,4转速增大，pitch 为负•横滚：绕x轴旋转，2,3转速增大，1,4转速减小，机体右滚，roll值为正•偏航：绕z轴旋转，假设2,4顺时针，1,3逆时针，当2,4转速增大，1,3转速减小时，机头右偏，yaw值为正•垂直：调节油门大小，四个旋翼的转速同时变大或者变小pitch yaw roll值分析：•俯仰角（pitch）：正半轴位于坐标原点的水平面之上（抬头）时，俯仰角为正，否则为负•滚转角（roll）: 机体向右滚为正，反之为负•偏航角（yaw）：机头右偏航为正，反之为负3.遥控器的使用•模式设置：固定翼模式/直升机模式（四轴飞行器为固定翼，靠螺旋桨提供升力）•解锁: 油门最低，方向舵最右，副翼（横滚）最右。
多旋翼无人机基础知识
无人机，也称无人飞行器，英文Unmannedaerial vehicle(UAV)无人飞行器是一种配置了数据处理系统、传感器、自动控制系统和通讯系统等必要机载设备的飞行器。
无人机技术是一项设计多个技术领域的综合系统，它对通讯技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术模式识别技术、现代控制理论都有较深的运用和较高的要求。
无人飞行器与它所配套的地面站测控系统、存储、托运、发射、回收、信息处理等维护保障部分一起形成了一套完整的系统，同城无人飞行器系统Unmannedaerial system(UAS)1.1无人机的种类固定翼无人飞行器采用电动或者燃料发动机产生向前拉力或推力，飞行器依靠固定翼的翼形上下边产生的大气动压强差产生的升力维持飞行器的控制。
无人飞艇采用充气囊结构作为飞行器的升力来源，充气囊一般充有比空气目的小的氢气或氦气。
旋翼无人飞行器，其配备有多个朝正上方安装的螺旋桨，由螺旋桨的动力系统产生向下的气流，并对飞行器产生升力。
扑翼无人飞行器是基于仿生学原理，配合活动机翼能否模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作而产生升力和向前的推力。
伞翼无人飞行器采用伞型机翼作为飞行器升力的主要来源。
1.2无人机的分类与管理在中国无人机驾驶航空器体系中，按照无人机的基本起飞重量指标可以分为四个等级1. 微型无人机，空机质量小于等于7千克2. 轻型无人机，空机质量大于7千克，但小于等于116千克，并且全马力飞行中，矫正空速度100公里/小时，升限小鱼3000米3. 小型无人机，空机质量小于等于5700千克，除微型及小型无人机以外的其他无人机4. 大型无人机，空机质量大于5700千克的无人机中国的空域目前归属于军队管理，民用航空领域则由民航总局向军队申请划分空域及航道。
民航总局针对私人飞行器的管理专设“中国航空器拥有者及驾驶员协会AircraftOwners and Pilots Association Of China - AOPA”，中国民航领域对飞行器主要管理分为三个层次等级进行管理。
共轴反转双旋翼原理
共轴反转双旋翼原理
共轴反转双旋翼原理（Coaxial Counter-Rotating Propeller Principle）是一种双旋翼螺旋桨的技术，它可以使飞机在飞行
过程中获得更高的推力和机动性，也提高了飞行安全性。
共轴反转双旋翼原理是指，将两个螺旋桨放置在相同的轴线上，使其中一个螺旋桨逆时针旋转，另一个顺时针旋转。
这样，当飞机飞行时，两个螺旋桨就会产生一股推力，使飞机更加稳定，更加高效。
共轴反转双旋翼原理的另一个优点是，它可以有效地降低发动机的噪音，提高飞行安全性。
因为两个螺旋桨是反向旋转的，所以它们之间的空气流动会产生一种反向作用，使发动机的噪音降低。
此外，共轴反转双旋翼原理还可以改善飞机的机动性。
因为两个螺旋桨具有相反的旋转方向，所以它们之间的空气流动会产生一种对抗力，使飞机的操纵变得更加灵活。
共轴反转双旋翼原理可以提高飞机的效能，同时降低发动机的噪音，提高飞行安全性，改善飞机的机动性。
由于它的优越性能，这一技术已经被广泛应用于军用和民用飞机上。
总之，共轴反转双旋翼原理是一种非常有效的技术，它可以显著提高飞机的性能，提高飞行安全性，改善飞机的机动性，并降低发动机的噪音。
无人机转弯原理
无人机转弯原理嘿，你有没有想过无人机在空中是怎么转弯的呀？这可真是个超级有趣的事儿呢！咱先来说说无人机的构造吧。
无人机就像是一只小巧的飞鸟，它有好几个重要的部分，这些部分就像鸟儿的翅膀、尾巴一样重要。
无人机有螺旋桨，这螺旋桨就像风扇的叶片一样，一转起来就能产生力量。
无人机要转弯，这和它的飞行姿态有很大关系。
想象一下，你在骑自行车的时候，如果想要转弯，你会怎么做呢？你可能会把车把往一边歪，对吧？无人机转弯也有点类似这个道理。
当无人机想要向左转弯的时候，它会让左边的螺旋桨转得慢一点，右边的螺旋桨转得快一点。
这就像是你在跑步的时候，如果你左腿迈得小一点，右腿迈得大一点，那你自然就会向左拐啦。
这样一来，无人机左边的升力就会变小，右边的升力就会变大，无人机就开始向左倾斜，然后就开始向左转弯啦。
这时候你可能会问，那要是向右转弯呢？哈哈，这就反过来呗，让右边的螺旋桨转得慢些，左边的转得快些。
我有个朋友，他刚开始玩无人机的时候，对这个转弯原理一窍不通。
有一次，他想让无人机绕过一个障碍物转弯，结果那无人机就像个没头的苍蝇一样，到处乱撞。
他当时就特别沮丧，嘴里嘟囔着：“这无人机怎么就不听话呢！”后来，他就开始认真研究无人机的原理，这才发现原来转弯还有这么多的门道呢。
其实啊，无人机转弯还和它的飞控系统有关系。
飞控系统就像是无人机的大脑一样，可聪明啦。
这个飞控系统能够感知无人机的姿态，就像我们的平衡感一样。
当无人机因为螺旋桨转速的改变而倾斜的时候，飞控系统就会及时做出调整。
比如说，它会调整其他一些小的部件，来确保无人机不会因为过度倾斜而失控。
这就好比我们走路的时候，身体稍微歪一下，我们的大脑就会立刻指挥我们的肌肉调整，让我们不会摔倒。
再深入一点，无人机的转弯还和空气动力学有关呢。
空气就像水一样，无人机在空气中飞行就像鱼在水里游。
当无人机倾斜转弯的时候，空气对它的作用力就会发生变化。
就像你在水里把一块木板倾斜着划动，水对木板的阻力就不是均匀的啦。
无人机原理知识小科普
无人机原理知识小科普1、为什么绝大多无人机桨叶都是双数？我们小时候玩过的竹蜻蜓，只要双手一搓，叶片产生的升力就会把它带上天。
无人机的飞行也是同理，电机带动螺旋桨转动，当四个螺旋桨加起来的升力超过无人机重力，无人机就起飞了。
无人机的桨叶中两个桨叶顺时针旋转，两个逆时针旋转，四个反扭力两正两负，就被相互抵消掉了。
此外对称的布局还更稳定实用，所以无人机大多是双数螺旋桨的。
2、无人机为什么斜着飞？固定翼飞机的螺旋桨/涡轮直接产生推进力，让飞机向前飞行。
但无人机的四个螺旋桨都是向上的，为什么还能灵活飞行呢？其实很简单，无人机前方两个螺旋桨稍稍转得慢一点，后方两个螺旋桨转得稍快一点，形成一个升力差让无人机倾斜。
这时螺旋桨除了提供升力外，还多出了一个向前的分力，于是无人机就会向前飞了。
所以无人机的前后左右飞行是由机身的倾斜来实现的，同一架无人机倾斜角度越大，速度就越快。
这也能帮我们判断空中的风力。
如果无人机在高空是斜着悬停的，就说明无人机在抵抗风力，风越大无人机倾角也越大。
3、为什么姿态模式不能悬停？这是因为无人机最原本的状态就是会飘的，为了让它能悬停，无人机后来逐渐加上了GPS和视觉模块。
当飞行环境不符合GPS和视觉工作的时候，无人机就回到了原本会飘的那个状态。
如果要在无人机可能进入姿态模式的复杂环境下飞行，可以回顾我们以往的飞行练习教程哦。
（直达链接在文章底栏）4、为什么航拍无人机都是多轴？无人机航拍如今随处可见，但其实无人机用于航拍的时间并不久。
2002年《哈利波特2:消失的密室》是我能找到最早的由无人机航拍的电影，在这部电影中，用于航拍的是一架遥控直升机。
而且在之后近十年中，几乎所有无人机航拍镜头都是用遥控直升机完成的。
在无人机普及前，在遥控直升机上装相机成了最直接的解决方案。
但是直升机的操控难度远超过现在的航拍机，哈利波特中的片段就是由世界冠军级的顶级飞手操控的。
另外直升机的机械结构、后期维护也比多轴复杂得多。
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你不知道的无人机螺旋桨：为何采用正反桨？
熟悉无人机、熟悉四旋翼的人可能知道，螺旋桨有正桨和反桨之分。
一般螺旋桨正面光滑，同时刻有相应的螺旋桨参数值。
当该面朝前时，逆时针旋转产生拉力的为正桨，顺时针旋转产生拉力的为反桨。
对于普通的电动航模，一般通过改变电机的转向来改变前拉或者后推。
但是不建议正桨反用，因为这样效率较低。
常见航模马刀桨（正桨）
一对航模用碳纤维正反桨
对于发动机功率输出方向一定的活塞发动机，当前拉时，需要用到正桨，一般在轻型运动固定翼飞机上常见；当后推时，需要用到反桨，一般在捕食者、翼龙一类的攻击型无人机，两栖类腰推式固定翼飞机上常见。
前拉式轻型运动固定翼飞机
腰推式螺旋桨固定翼飞机
后推三叶桨捕食者B型无人机
塑料螺旋桨一般用于普通的航模，对于汽油、甲醇一类的大型航模、无人机用活塞发动机，螺旋桨材料一般为碳纤维、木头或铝合金。
正反桨一般同时应用在双发、四发等四旋翼、无人机，甚至大型涡轮螺旋桨发动机飞机上。
正桨逆时针旋转、反桨顺时针旋转，同时抵消因旋转产生的扭矩。
还有一种是共轴反转，正桨和反桨安装于同一根轴上，按照相反的方向旋转，抵消扭矩，常用于直升机、大型涡轮螺旋桨运输机上。
四旋翼飞行器
四旋翼结构形式
大型四发螺旋桨运输机
大型双发螺旋桨运输机
共轴反转直升机
大型四发共轴反转螺旋桨运输机
螺旋桨的工作原理
螺旋桨的截面和机翼的截面是相似的。
根据伯努利原理，流速大的压强小，流速小的压强大。
可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。
流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。
在螺旋桨半径r1和r2(r1<='' p=''>
螺旋桨结构图示
螺旋桨升力原理图
螺旋桨的分类
上文中说道，螺旋桨有正桨和反桨之分。
其实螺旋桨分类有多种，按照桨距可分为定桨距和变桨距两种。
1 定距螺旋桨
木制螺旋桨一般都是定距的。
它的桨距（或桨叶安装角）是固定的。
适合低速的桨叶安装角在高速飞行时就显得过小；同样，适合高速飞行的安装角在低速时又嫌大。
所以定距螺旋桨只在选定的速度范围内效率较高，在其他状态下效率较低。
定距螺旋桨构造简单，重量轻，在功率很小的轻型飞机和超轻型飞机上得到广泛应用。
木质定距螺旋桨
2 变距螺旋桨
为了解决定距螺旋桨高、低速性能的矛盾，出现了飞行中可变桨距的螺旋桨。
螺旋桨变距机构由液压或电力驱动。
最初使用的是双距螺旋桨。
高速时用高距，低速（如起飞、爬升状态）时用低距，以后又逐步增加桨距的数目，以适应更多的飞行状态。
最完善的变距螺旋桨是带有转速调节器的恒速螺旋桨。
转速调节器实际上是一个能自动调节桨距、保持恒定转速的装置。
驾驶员可以通过控制调节器和油门的方法改变发动机和螺旋桨的转速，一方面调节螺旋桨的拉力，同时使螺旋桨处于最佳工作状态。
在多发动机飞机上，当一台发动机发生故障停车时，螺旋桨在迎面气流作用下像风车一样转动,一方面增加飞行阻力，造成很大的不平衡力矩，另外也可能进一步损坏发动机。
为此变距螺旋桨还可自动顺桨，即桨叶转到基本顺气流方向而使螺旋桨静止不动，以减小阻力。
变距螺旋桨还能减小桨距，产生负拉力，以增加阻力，缩短着陆滑跑距离。
这个状态称为反桨。
可调的三叶桨
螺旋桨有几个桨叶合适
不管是看螺旋桨运输机，还是看无人机，甚至是最典型的直升机，我们看到，有的有两叶桨，有的是三叶桨，有的是四叶桨，甚至更多。
那么螺旋桨到底有几叶合适呢？
其实螺旋桨的叶数并不是随便指定的。
用什么螺旋桨，用几叶桨，还要考虑发动机的功率，飞行时的阻力等因素。
最早由于发动机马力不大，螺旋桨的研究和加工也是出于初期，造成了一战和二战期间，飞机大量使用两叶桨或者三叶桨。
随着加工水平的提高，螺旋桨开始使用金属材料，再加上流体力学和风洞的试验，使得三叶桨开始流行。
后来，随着发动机马力的增大，4叶桨、6叶桨成为可能。
但同时螺旋桨叶数的增加叶加大了空气阻力。
同时如果通过增加螺旋桨的长度和迎风面积来增加效率是有限的，甚至会发生螺旋桨触地的后果。
因此通过增加螺旋桨叶数量也是一个可行的办法。
三叶桨风洞试验
8叶桨的美军预警机
螺旋桨最常用的发动机
提到螺旋桨发动机，给人的感觉是上个世纪的事情。
现在多为喷气式发动机。
然而，对于直升机来说，螺旋桨是其标配。
对于大型运输机、预警机，仍然需要螺旋桨。
这同时也代表了两个不同的发动机——涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨发动机。
涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨发动机均由涡扇发动机变体而来。
前者将风扇换为旋翼，后者将风扇换为螺旋桨。
涡轮轴发动机，常用于直升机
涡轮螺旋桨发动机。