八一八：天佑武汉！无人机少蹭热度，我们来聊聊飞行器“名字”的问题

天佑武汉，天佑中国！大家在家好好休息，少听谣言，无人机圈里的朋友少蹭热度吧，无人机帮不上什么大忙。捐钱注意它的使用是否透明，捐物注意是否符合医用标准，否则自己留着帮帮周围的人也是不错的。

最近一直在家追剧，没法工作心情不太好，所以无心写八一八，今天试试恢复状态，写一篇简单的，还是想到哪聊到哪，我不认为我会比较正确，习惯而已。

我曾经在讲课的时候聊过，21世纪无人机设计的发展可以概括为：传统三剑客的没落，与泛旋翼化的兴起。传统三剑客指的是传统的固定翼无人机，无人直升机和无人飞艇；泛旋翼化指的是随着多旋翼及其配套发展，直接导致各种布局与其融合，优劣互补的设计新发展。不过，我发现，也就开始有人乱起名字了。

飞行器身上能看得见的那些零件的位置，与飞行器本身的叫法很多都有定论，大量所谓首创，发明，都是航空先驱们玩儿剩下的，什么“风帆飞行器”、“滚筒飞行器”、各种真假“蝶形飞行器”（里面是多轴的是假飞碟）、滑流舵飞行器、滑流升力飞行器……不过因为当时各种控制，动力，材料等技术跟不上，没有流行开。而很多其实没什么实用价值，你不知道就假装自己首创，然后起个唬人的名字，这种情况十几年来不绝于耳。连直升机，都要被叫做什么“单旋翼”，尾桨不算了？要做设计，建议先了解一下基本的发展史，别人用生命换来的成就你至少要尊重吧？没有科学的态度，就不要做科研。

从最常见的固定翼说起，固定翼布局常见的几种就是常规布局，鸭式布局和近代兴起的三翼面。我们最常见的机翼在前，水平尾翼和垂直尾翼在后的布局就是“常规布局”，因为它各方面性能稳定，用的多所以就叫了“常规”这个词。常规布局的一大缺陷，水平尾翼纯粹用于平衡，负升力有些浪费，但是为了稳定和安全我们普遍接受了。

当然，如果把水平尾翼挪到前面不就可以是正升力了么？这就是鸭式布局。就能提升效率了，可是这带来了重心配平，容易失速，垂直尾翼受涡流干扰等等一系列问题。而三翼面就是鸭翼和水平尾翼都在，算折中吧不多讲了。

固定翼还有一个特别的分支：飞翼。从“飞翼”这个词我们似乎应该看到最简洁的一段机翼在天上飞，但是因为控制难度大，真正的飞翼只有美国B2隐形轰炸机，其他我们玩儿的所谓“飞翼”都是利用机翼后掠，让翼尖小翼放大来替代垂直尾翼的作用。B2这种“无尾”飞翼布局，对我们来说还是需要研究的。

固定翼的动力布置很重要，在前的叫做前拉式，在后边叫做后推，这个好理解。左右的叫做“并列”，还有前后的叫做“串列”，当然串列的还可以是多个机翼或旋翼。

机翼一般向左右两侧伸展的叫做平直机翼，但是因为载荷分布大多翼根宽翼尖窄叫做“梯形翼”，曲线过度的都习惯叫“椭圆翼”；翼根非常宽，翼尖缩小到成了一个尖的，叫做“三角翼”，这是中国空军的最爱。一般为了稳定性或者超音速激波延缓，而机翼向后展的叫做“后掠翼”，当然也有前掠翼，不过因为不实用还没量产。尾翼除了常规布局的倒T字形，还有无人机常用的“V尾”，也就是两片尾翼V形布置，组合出俯仰和偏航控制，可以降低阻力，但是会损失机动性。

直升机常见的布局就两种，常规布局就是一个主旋翼加一个尾桨，尾桨负责平衡主旋翼旋转所需的反扭力矩，同时控制偏航，这也浪费功率，但是稳定。为了不浪费，出现了共轴双桨布局，就是两个主旋翼对转，相互抵消反扭，所以可以取消尾桨。但是因为高速时候旋翼变形方向是相互接近，所以体积很大，套筒轴周期变距机构实在太复杂，目前量产机型非常少。当然，还有一种更少的布局，前后双旋翼，这叫做“串列式双旋翼”直升机，左右双旋翼叫做“并列式双旋翼”直升机，产品太少就不多讲了。旋翼最大的特征就是根据周期变距来控制飞行器，同时提供升力。因此，下面要讲的所谓“多旋翼”其实名字并不准确。

多旋翼是本世纪随着控制器件和无刷电动力的发展才走出实验室的一种飞行器。其被发明的时间其实并不晚，跟固定翼、直升机、自转旋翼机都差不多的年代。不过因为控制复杂没有实用。但是目前，却因为结构简单而受到工业和民用环境的青睐。

其实，多旋翼的所谓“旋翼”与直升机旋翼，功能结构都相去甚远，倒是跟固定翼的螺旋桨没什么区别，所以“多旋翼”这个词并不科学，叫做“多螺旋桨”又显得啰嗦，还是民间叫法“多轴”飞行器比较好。目前，均匀分布四个、六个和八个“轴”的多轴飞行器都很常用，没有统一的“常规布局”，但是几个轴在相同平面均匀分布在一个圆上是最常见的设计，因此我们叫它们“常规四轴”、“常规六轴”、“常规八轴”，不均匀分布的习惯上叫做“非常规四、六、八轴”。其他多轴的名字就用轴数与桨数来称谓，比如四轴八桨就是八个旋翼上下分布在四个臂上，每组两个上下对转的布局，还有三轴六桨，三轴四桨（前面两个桨上下对置），六轴十八桨等等。

多轴飞行器还有一个特殊的旁支，就是部分桨能够旋转桨平面，起到控制作用。这种功能稍微复杂的“轴”，可以叫做“倾转轴”或者“摆动轴”，区别是倾转转动范围较大一般大于90度，可用于变换模态；而摆动则小范围转动只用于控制姿态。比如所谓的“常规三轴”飞行器，其实有一个桨带有舵机能够左右摆动。还有，我之前讲过的那种BICOPTER，两个轴都能摆动，有人叫他“双旋翼”，现在大家应该知道了这不准确，应该是带有摆动螺旋桨的“并列式摆动双轴”飞行器。

多轴飞行器与其他布局结合在一起设计，主要是为了简化控制和解决垂直起降问题。统称为“VTOL”，我习惯叫做垂直起降复合飞行器。常见的直接把四轴粘到固定翼上，有“四轴复合常规布局”，“四轴复合飞翼布局”等等。有一种只有两个螺旋桨，摆动桨平面控制起飞降落，飞起来就整个飞机转90度，进入平飞模态的，习惯上叫做“尾座式”。当然还有鱼鹰这一类，叫做“倾转旋翼”直升机，注意，因为鱼鹰是周期变距控制，所以叫做“直升机”。而国内绝大多数看起来像鱼鹰的，其实是BIVOPTER复合固定翼，研发难度远远小于鱼鹰，其控制原理也不适合油动发动机，实用性基本上没有，这种只能叫做“倾转型并列两轴复合常规固定翼”飞行器啦。

都讲的差不多了吧，我们想想，莱特兄弟发明的飞机应该怎么叫呢？——带有机翼柔性控制的并列双发鸭式布局飞行器——是不是瞬间高大上了呢？

源自：宇辰网无人机资讯