跳到主要內容
上方區塊
無人機考照指南
中央內容區塊

B18 多旋翼的構造與操控

多旋翼就是裝了三個以上旋翼的無人機,常見的空拍機大多是四旋翼。分類的方法很多:看有幾個旋翼(4、6、8 翼……),看旋翼怎麼排(I 型、X 型、Y 型……),看是不是上下兩片疊在同一軸,也看旋翼能不能傾斜。

它跟直昇機一樣有扭力的問題:旋翼往哪邊轉,機身就被往反方向扭(見 B16 直昇機的升力與扭力)。直昇機靠尾旋翼抵消,多旋翼的做法是讓相鄰的旋翼一個順時針、一個逆時針,兩邊的反扭力互相抵消,總力矩為零,機身就不會自己打轉。

多旋翼的槳葉角度是固定的,叫定距槳。直昇機要靠一套連桿機構改變槳葉角度(變距)來調升力;多旋翼只要讓馬達轉快或轉慢。所以它的機械構造簡單、好控制、姿態也穩,加上旋翼對稱排列,從操作人的角度來看,飛起來變簡單了。

所有動作都靠調各旋翼的轉速。以四旋翼為例:

動作 怎麼調轉速 為什麼會動
垂直升降 四個旋翼一起加速或減速 總升力變大或變小
俯仰 前、後兩對一邊加速、一邊減速 前後升力不平衡,機頭點下或抬起
滾轉 左、右兩對一邊加速、一邊減速 左右升力不平衡,機身往一側傾斜
偏航 斜對角兩對一邊加速、一邊減速 總升力不變,但兩邊的反扭力不平衡,機身原地轉

斜對角的兩個旋翼轉向相同。讓其中一對轉快、另一對轉慢,轉快那對的反扭力比較大,機身就往它們的反方向轉。

升降和偏航都不必把機身斜過去,所以能做得又直又穩。能垂直起降、定點懸停、穩穩地升降和偏航,這些都是固定翼飛機做不到的。

俯仰、滾轉、偏航各繞哪個軸轉,看 B13 三軸與打桿方向。

考試題庫

只看哪一種的題目

B139

無人多旋翼機可以下列哪種方式來做區分?

旋翼數量、旋翼怎麼排、旋翼能不能傾斜,都是區分多旋翼的方法,選「以上皆是」。

B140

無人多旋翼機能夠垂直且穩定的執行下列哪種動作?

升降是四個旋翼一起加減速,偏航是斜對角兩對互相調,機身都不用傾斜,所以能垂直又穩定地做。滾轉、俯仰、水平平移都要先把機身斜過去,不算「垂直且穩定」。

B141

無人多旋翼機具備優秀的下列哪種能力是一般無人飛機望塵莫及的?

垂直起降、定點懸停、穩定地升降和偏航,都是多旋翼的強項,固定翼飛機做不到,選「以上皆是」。

B142

無人多旋翼機的下列哪種旋翼設計使得操控簡單且直接?

旋翼對稱排列,調姿態只要成對地改轉速,操控簡單又直接。參差、不對稱、偏一邊的排法,就沒有這種成對調整的方便。

B143

定距槳無人多旋翼機與無人直昇機相比,在下列哪個方面有很大提升?

多旋翼用定距槳,不需要直昇機那套改變槳葉角度的機構,所以機械結構、控制難度、姿態平穩三方面都比直昇機好,選「以上皆是」。

B144

無人多旋翼機對飛行的影響是下列哪項?

從操作人的角度看,多旋翼讓飛行操作變簡單:只靠調轉速就能做所有動作,姿態也穩。所以選「變得簡單」。

B145

無人多旋翼機同時增加或減少每個旋翼的升力,來實現下列哪種飛行狀態?

四個旋翼一起增加或減少升力,總升力變了,機身不會傾斜,就是垂直升降。俯仰、偏航、滾轉都要讓某幾個旋翼跟其他旋翼不一樣。

普通證不考B207

無人多旋翼機是一種經由多個定距槳的正反旋轉與轉速控制,提供下列哪些性能調整?

多旋翼靠定距槳一正一反地轉,再調轉速,就能調升力(升降)和姿態(俯仰、滾轉、偏航)。(A)(B)(D) 都扯到阻力或重心,那不是調轉速要調的東西。

普通證不考B208

無人多旋翼機旋翼以不同方向旋轉,抵消反作用力,使產生下列哪項結果?

相鄰旋翼反向轉,反扭力互相抵消,總力矩為零,機身才不會自己打轉。總推力、總升力為零的話飛機就掉下來了,抵消的是扭轉的力,不是往上的力。

普通證不考B209

無人多旋翼機可以直接採用下列哪種螺旋槳?

多旋翼只靠改變轉速來控制,槳葉角度不用動,所以可以直接用最簡單的定距槳。變距槳是直昇機那種能改槳葉角度的槳,多旋翼用不到。

普通證不考B210

無人多旋翼機改變前後兩端旋翼的升力,使之不平衡,來實現下列哪種姿態?

前、後兩端升力不一樣,機頭會點下或抬起,這是俯仰。左右兩端不平衡才是滾轉。

普通證不考B211

無人多旋翼機同時減少或增加斜對角兩對旋翼轉速與升力,來實現下列哪種姿態?

斜對角兩對旋翼一對加速、一對減速,總升力不變,但反扭力不平衡,機身原地轉,這是偏航。

普通證不考B212

無人多旋翼機改變橫向兩端旋翼的升力,使之不平衡,來實現下列哪種姿態?

左、右兩端升力不一樣,機身往一側傾斜,這是滾轉。這題的選項順序跟 B210 不同,(C) 是俯仰、(D) 才是滾轉。

作答技巧

  • 看位置選動作:「同時、每個旋翼」選垂直升降,「前後」選俯仰,「橫向、左右」選滾轉,「斜對角」選偏航。B210 和 B212 的選項順序不一樣,看字不要看字母。
  • 問多旋翼的分類方法、強項、比直昇機好在哪:都選「以上皆是」。
  • 問「垂直且穩定」能做什麼:選升降及偏航,選項裡有俯仰、滾轉、平移的都不對。
  • 旋翼反向轉是為了「總力矩為零」,不是總推力、總升力為零。多旋翼用的是「定距槳」。
  • 問多旋翼對操作的影響:選「變得簡單」;轉速調的是「升力與姿態」,不是重心。

普通操作證模擬測驗 專業操作證模擬測驗

題目出自民航局遙控無人機學科測驗題庫(另開新視窗)(114.5.28 版);分組是本站整理的。