機器人 · 3D打印一架升力體飛行器

飛機——這種密度比空氣大的鋼鐵飛鳥(niǎo)能夠在空中翱翔，靠的是一雙翅膀所提供的升力。我們曾經(jīng)在高中的課堂上或是其他地方，學(xué)習到很多飛機機翼產(chǎn)生升力的原理，但是很多情況下，那只是在某種特定的情況下的簡(jiǎn)化模型，真正的飛機上產(chǎn)生升力的原因非常復雜。不過(guò)不管用什么樣的理論解釋?zhuān)蟛糠治覀兂Ｒ?jiàn)的飛機都擁有著(zhù)一對非常顯眼的雙翼。有沒(méi)有例外呢？



機器人 · 3D打印一架升力體飛行器



我們介紹過(guò)使用兩個(gè)肯德基全家桶提供升力的馬格努斯飛行器，而今天我們將要介紹的是另一種飛行器——整架飛機就是一個(gè)機身。很多時(shí)候，人們會(huì )將升力體結構和飛翼進(jìn)行比較，用一句話(huà)來(lái)簡(jiǎn)單地總結的話(huà)，飛翼是一架只有機翼的飛機，而升力體是一架只有機身的飛機。通過(guò)修改機身的構型，升力體飛行器能夠在飛行器處于亞音速或超音速狀態(tài)下提供更好的操作性能。在航天飛機的設計和返回路徑選擇中，升力體飛行器為其提供了很大的幫助。不過(guò)不像是很多媒體所介紹的那樣，航天飛機本身并不是一臺升力體飛行器。



機器人 · 3D打印一架升力體飛行器



升力體飛行器因為其升力受限的特點(diǎn)而不太適合低速飛行。不過(guò)這并不耽誤愛(ài)好者們自己設計制造升力體飛行器用來(lái)娛樂(lè )。比如用3D打印一個(gè)。在這樣的飛行器中，其機械外觀(guān)基本遵循升力體飛行器的定義，即無(wú)明顯產(chǎn)生升力的機翼，僅有為控制姿態(tài)而設計的襟翼和尾翼。



機器人 · 3D打印一架升力體飛行器



在機體內部，安裝了一些必要的控制和拍攝設備：控制尾翼和襟翼的舵機、FPV攝像頭和回傳用的發(fā)射機。最后，所有的飛行器都難逃被八軸帶到空中，然后“一腳踹下”。



機器人 · 3D打印一架升力體飛行器



在實(shí)驗中，升力體飛行器表現出了倔強的一面。有些飛行器的“尾部”過(guò)重，基本上飛行過(guò)程就是倒著(zhù)摔回地面；有些飛行器則表現出了尾翼、襟翼過(guò)調的表現，飛行器在飛行的過(guò)程中不斷左右震蕩，但總體來(lái)說(shuō)還算飛出了一條直線(xiàn)，并平穩落地。但大部分飛行器都不能正確地響應操作者遙控器的操作。僅有一臺因為顏色而不受操作者喜歡的草綠色飛行器能夠磕磕絆絆地飛行。這也從側面印證了升力體飛行器的設計和調試的困難。