【簡介：】我最近買了一架四軸飛行器的遙控飛機來玩，玩了兩天之后，我必須承認，在我玩過的所有飛機中，四軸飛行器無論是操作性還是穩(wěn)定性都非常優(yōu)秀，在無人機領域里面最頂尖的大疆，也是做這樣

我最近買了一架四軸飛行器的遙控飛機來玩，玩了兩天之后，我必須承認，在我玩過的所有飛機中，四軸飛行器無論是操作性還是穩(wěn)定性都非常優(yōu)秀，在無人機領域里面最頂尖的大疆，也是做這樣形狀的四軸飛行器的。但是我發(fā)現(xiàn)，四軸飛行器的飛行結構，似乎只出現(xiàn)在無人機里面，而并沒有載人的四軸飛行器。

這里面的原因十分值得學習。

一個垂直的旋翼旋轉，可以產(chǎn)生升力，帶動飛行器上升，但是這有一個顯著的問題：螺旋槳朝一個方向旋轉，會給整個飛行器帶來這個方向的扭力，使得整個飛行器都在旋轉，為了克服這個問題，大部分直升機采用的辦法是在后端加一個側面的小旋翼，這個旋翼的氣流抵消大旋翼的扭力，使得整個直升機能夠平穩(wěn)的上升。

改變后端小旋翼的旋轉速度，可以提供不同的力量，使得飛機按照需要來水平旋轉，而諸如前進，側飛等行為則通過直升機的大槳葉的改變來實現(xiàn)。

四軸飛行器擁有四個旋翼，但是每個旋翼的旋轉方向并不是相同的，然而每個槳葉有著不同的角度，使得最終的氣流都是下行的。旋轉方向的不同，使得每個槳葉的扭力能夠相互作用從而保持平衡，四軸飛行器有著一套全自動的控制系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的中樞是諸如陀螺儀，氣流儀等感應儀器，飛行器可以實時獲得自己的姿態(tài)，一旦有一陣風吹來之類的，通過調節(jié)各軸電機速度，可以使得飛行器快速再次獲得平衡狀態(tài)。

四軸飛行器看似非常完美，事實上當它作為無人機或者玩具，體積不太大的時候，也確實如此，但是一旦它的體積長大到能夠載人，那么問題就來了。

我們知道，槳葉越大，轉速越慢，效率就越高，四軸的槳比較小，所以效率比較低，而且四個槳的氣流還會互相干涉。另一個方面，如果載人四軸使用電動，那么續(xù)航是個問題，四軸跟普通的飛機不一樣，升力100%依靠螺旋槳帶來的下洗氣流，飛行器的螺旋槳無時無刻不在克服著地心引力；而電池又不會隨著電力的釋放而降低重量。所以，電池電量增加帶來的是大量的死重。因此，在電池技術有著革命性的突破之前，四軸電動飛行器的體積注定不會太大，在重量和續(xù)航中間尋找一個平衡，也就是這樣了。

一陣風吹來，機身吹歪了，有桶滾的趨勢。電動四軸，反向的電機提高輸出功率，提高轉速只需要加點兒電壓就夠了，全部電子自動化控制，基本不會有什么延遲功率輸出就上來了。而采用的渦輪軸發(fā)動機的話，那就得改變總距，同時增加供油，提高發(fā)動機出力。但這樣一來，無論如何也得有那么點兒延遲。很有可能1/10秒的延遲就已經(jīng)導致升力指向出現(xiàn)不可逆轉的變化，造成墜機。

總結一下原因，可能就是在于：當體積很小的時候，四軸飛行器比其它飛行器都穩(wěn)定，但是當體積和重量大到一定程度之后，這種穩(wěn)定優(yōu)勢就體現(xiàn)不出來了，并且四軸飛行器的效率很低，且機動性能難以達標。

事實上，歷史上曾經(jīng)有過不少四軸載人飛機，但都由于上述的一些問題而放棄了。

1907年8月24日，Breguet兄弟設計制造的第一架旋翼飛行器“Breguet-Richet Gyroplane”進行了試飛，成功離地50厘米。該機采用四副雙層四葉旋翼結構。

1921年，George De Bothezat與其助手Ivan Jerome設計制造了De Bothezat直升機，由一個發(fā)動機帶動四個直徑26英尺的旋翼。該機實現(xiàn)了多次低空、低速飛行，巡航高度僅為5米，存在動力不足、反應慢和可靠性差等問題。

標致汽車公司工程師Etienne Oemichen設計了歷史上最早的能夠懸停的四旋翼飛機，將當時的直升機飛行時間世界紀錄刷新至14分鐘。

早期的四軸飛行器都額外設置有垂直于主翼的旋翼，用于驅動飛行器前進。20世紀50年代，Convertawings公司設計制造了Convertawings Model A飛行器。該機通過兩臺互為備份的引擎驅動四個直徑達5.79旋翼，通過改變每個螺旋槳上的推力，來控制飛行器的姿態(tài)，實現(xiàn)懸停和機動。該機并未添加額外的旋翼來提供機動所需的拉力或推力，因此更接近現(xiàn)代意義上的四軸飛行器。