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無人機考照指南
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R23 多旋翼與直昇機的運動

為什麼相鄰的槳要反轉:槳往一個方向轉,機身就會被反推往另一個方向轉,這是牛頓第三定律(作用力等於反作用力)。多旋翼把相鄰的槳設成轉向相反,順時針槳的反作用力和逆時針槳的反作用力互相抵銷,機身才不會自己打轉。多旋翼沒有操縱面,所有動作都靠電子調速器調整各個槳的轉速來完成,背後也是同一條第三定律。

題目裡的四軸編號固定這樣排,#1、#3 順時針,#2、#4 逆時針:

左 右
前 #1(順時針) #2(逆時針)
後 #4(逆時針) #3(順時針)
動作 加速 減速 結果(反過來就是反方向)
前後 #3、#4(後排) #1、#2(前排) 後面升力大,機身前傾,往前飛
側向 #2、#3(右排) #1、#4(左排) 右邊升力大,機身左傾,往左飛
轉向 #1、#3(順時針槳) #2、#4(逆時針槳) 反作用力朝逆時針,原地逆時針轉
升降 全部 升力大於重力,垂直上升

記法:要往哪邊飛,就讓對面那排轉快,把機身往這邊推斜。轉向則是讓對角那組加速,機身往它們轉向的反方向轉。

自由度:機體在空中能動的方式共 6 種,3 種移動(上下、前後、左右)加 3 種轉動(滾轉、俯仰、偏航)。

最省電:保持同一個速度飛。忽快忽慢,每次加速都要多耗電。

直昇機的槳葉轉起來不是完全硬的:

  • 揮舞(flapping):槳葉上下撲動,像鳥拍翅膀。
  • 擺振:槳葉在旋轉面上前後擺動,像鐘擺。

CW、CCW 哪個是順時針,看 R21 螺旋槳。

考試題庫

只看哪一種的題目

簡易版不考R141

無人多旋翼機如何達到平穩飛行的目的?

相鄰的槳轉向相反,順時針和逆時針的反作用力互相抵銷,依據的是牛頓第三定律。所有槳同方向轉的話,反作用力會疊加,機身一直打轉,所以 (A)(C)(D) 都不對。

簡易版不考R142

無人多旋翼機如何實現各種動作?

多旋翼靠電子調速器調整各個槳的轉速來做出各種動作,依據的是牛頓第三定律(作用力等於反作用力)。第一定律講慣性、第二定律講加速度,都不是這題的答案。

簡易版不考R144

四軸無人機如何前後飛行?(依序將螺旋槳編號為#1、#2、#3、#4,#1、#3順時針旋轉,#2、#4逆時針旋轉)

#3、#4 在後排,加速後後面升力比較大,機身前傾往前飛;反過來就往後。(A) 是側向,(C) 是轉向,(D) 是升降。

簡易版不考R145

四軸無人機如何側向飛行?(依序將螺旋槳編號為#1、#2、#3、#4,#1、#3順時針旋轉,#2、#4逆時針旋轉)

#2、#3 在右排,加速後右邊升力大,機身往左傾,往左飛;反過來往右。

簡易版不考R146

四軸無人機如何原地轉向?(依序將螺旋槳編號為#1、#2、#3、#4,#1、#3順時針旋轉,#2、#4逆時針旋轉)

#1、#3 是順時針槳,加速後往逆時針的反作用力變大,機身原地逆時針轉;反過來順時針轉。

簡易版不考R147

四軸無人機如何垂直升降?(依序將螺旋槳編號為#1、#2、#3、#4,#1、#3順時針旋轉,#2、#4逆時針旋轉)

所有槳一起加速,升力大於重力,垂直上升;一起減速就下降。

簡易版不考R148

四軸無人機在空中有幾個自由度?

3 種移動(上下、前後、左右)加 3 種轉動(滾轉、俯仰、偏航),共 6 個自由度。

R149

四軸無人機在空中有下列哪幾種自由度?

上下、前後、左右、滾轉、俯仰、偏航六種都是,三個選項各列兩種,選「以上皆是」。

R150

無人機以下列何種方式飛行最省電?

保持同一個速度飛最省電。極速飛行阻力大、耗電多,變速飛行每次加速都要多花電。

簡易版不考R151

直昇機揮舞運動的定義為何?

揮舞是槳葉上下撲動(flapping)。前後擺動是擺振,扭轉、伸縮都不是這兩個名詞。

簡易版不考R152

直昇機擺振運動的定義為何?

擺振是槳葉前後擺動。上下撲動是揮舞。

作答技巧

  • 四軸題先在紙上畫出前排 #1 #2、後排 #4 #3,再對:前後選「#3、#4」,側向選「#2、#3」,轉向選「#1、#3」,升降選「所有螺旋槳同時」。
  • 多旋翼平穩飛行和各種動作,定律都選「牛頓第 3 定律」;平穩飛行還要配「相鄰的旋轉方向相反」。
  • 自由度選 6 個;問有哪幾種,選「以上皆是」。省電選「勻速」。
  • 揮舞是上下(flapping),擺振是前後,兩題選項一樣,別交換。

屆期換證(簡易)模擬測驗 屆期換證(完整)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)(115.4.7 版);分組是本站整理的。