“滾輪推進(jìn)式”飛行器（cyclocopter）使用的槳翼有點(diǎn)特殊，學(xué)術(shù)上叫做“擺線(xiàn)槳”，是把槳翼做成一個(gè)“滾筒式”的組合旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生推力和升力。

就目前來(lái)說(shuō)，對(duì)于飛行器的形態(tài)大家有已經(jīng)有了一個(gè)固化的觀(guān)念，無(wú)非是使用單軸或多軸的槳翼來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力，比如直升機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)等等。而對(duì)于“滾輪推進(jìn)式”飛行器，說(shuō)出來(lái)可能就比較陌生了。

滾翼式無(wú)人機(jī)

“滾輪推進(jìn)式”飛行器（cyclocopter）使用的槳翼有點(diǎn)特殊，學(xué)術(shù)上叫做“擺線(xiàn)槳”，是把槳翼做成一個(gè)“滾筒式”的組合旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生推力和升力，很多人乍一看可能覺(jué)得這玩意特別新奇，但是這個(gè)概念在大約一個(gè)世紀(jì)以前就被提出了，直到后來(lái)直升機(jī)、多軸飛行器的出現(xiàn)，才逐漸的被人們所淡忘。

目前只有很少一部分的科研團(tuán)隊(duì)在做滾翼飛行器的研究，美國(guó)德克薩斯A&M飛行實(shí)驗(yàn)室的MobleBenedict教授以及他的團(tuán)隊(duì)就是其中之一，最近，他們成功研究出了一個(gè)小型的滾翼飛行器，整身重量只有29克。這可能是取代直升機(jī)、多軸飛行器的又一個(gè)進(jìn)步。話(huà)不多說(shuō)，先看東西

上圖就是整個(gè)飛行器飛行時(shí)的狀態(tài)，如果還是不太明白這個(gè)滾翼是如何讓無(wú)人機(jī)飛起來(lái)的，看下圖你大概就能明白了。

八個(gè)槳翼集中在一個(gè)滾筒式的結(jié)構(gòu)上，滾筒自傳的時(shí)候每個(gè)槳翼都會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，滾筒高速滾動(dòng)讓流經(jīng)上下翼面的空氣產(chǎn)生流速差，從而在底部產(chǎn)生強(qiáng)大的推理，使得無(wú)人機(jī)起飛。同時(shí)，滾筒在運(yùn)行時(shí)推向后方的氣流能夠產(chǎn)生向前的推力。

MobleBenedict從事滾翼飛行器研究多年，他表示，在理論上來(lái)講，滾翼方式動(dòng)能效率更高，功耗更小，同時(shí)會(huì)更安靜，更節(jié)省空間，更穩(wěn)定，在速度上跟直升機(jī)也相差無(wú)幾。

MobleBenedict介紹說(shuō)，目前他們已經(jīng)證明了，由于滾翼飛行器的結(jié)構(gòu)的特殊性，其空氣動(dòng)力的轉(zhuǎn)換效率要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的直升機(jī)，而且機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，其控制方向和速度的能力要優(yōu)于傳統(tǒng)直升機(jī)很多。

說(shuō)到這，大家肯定有一個(gè)疑問(wèn)，既然這個(gè)東西好處這么多，無(wú)人機(jī)、飛行器發(fā)展了這么久，為什么沒(méi)有大規(guī)模采用這種方式呢？

MobleBenedict的回答是，人們?cè)?jīng)試圖探索滾翼式飛行器百十來(lái)年了，不過(guò)在20世紀(jì)初，直升機(jī)的巨大成功和廣泛應(yīng)用，讓人們是去了對(duì)滾翼式無(wú)人機(jī)研究的興趣。另外，滾翼式無(wú)人機(jī)在早前有一個(gè)致命的問(wèn)題，就是其槳翼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在運(yùn)行時(shí)缺乏適合的飛控穩(wěn)定，如今科技已經(jīng)成熟，這方面不再是問(wèn)題。他們自己研發(fā)了相應(yīng)的陀螺儀、加速器和處理器等等，并且對(duì)其內(nèi)在軟件進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試，現(xiàn)在穩(wěn)定性已經(jīng)與市面上的無(wú)人機(jī)相差無(wú)幾了。

并且，以前滾翼飛行器在運(yùn)行時(shí)，槳片所承受的空氣動(dòng)力比較大，早前沒(méi)有合適的材料能夠適合這個(gè)承重，不過(guò)隨著科技發(fā)展，各種符合材料的出現(xiàn)，這一問(wèn)題也就解決了。他們?cè)谠囼?yàn)中使用了創(chuàng)新型的碳纖維復(fù)合材料來(lái)制作槳片，每片只有0.12克。

未來(lái)的研究方向

MobleBenedict教授表示，在未來(lái)，會(huì)圍繞著滾翼飛行器進(jìn)行更精進(jìn)的研究，從而讓這種無(wú)人機(jī)更完善，更實(shí)用。

首先他們將會(huì)對(duì)材料進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)更輕、更結(jié)實(shí)的槳片，增加其在高速旋轉(zhuǎn)下的荷載能力。

其次，需要對(duì)滾翼式飛行器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡(jiǎn)，讓其更加簡(jiǎn)單，至少不能像目前這么復(fù)雜。

還有，對(duì)槳片形狀的設(shè)計(jì)關(guān)乎無(wú)人機(jī)在懸停、高速飛行下的狀態(tài)和效率，這方面還有待提升。

Benedict教授說(shuō)，他們已經(jīng)證明了這種滾翼飛行未來(lái)的潛力，他們接下來(lái)的目標(biāo)之一是在大型飛行器上進(jìn)行滾翼式的實(shí)驗(yàn)，未來(lái)也會(huì)延伸至有人駕駛飛機(jī)。目前他們已經(jīng)得到了美國(guó)軍方的資金上的支持。

其實(shí)，以擺線(xiàn)漿為升力的飛行器近兩年也有出現(xiàn)，在2014年第五屆無(wú)人機(jī)大會(huì)展覽上，一架名為風(fēng)火輪的滾翼機(jī)就十分搶眼，該機(jī)也采用了兩個(gè)擺線(xiàn)漿為升力源，同時(shí)用作副翼控制，采用一個(gè)螺旋槳進(jìn)行俯仰控制和偏航控制。不過(guò)，這架飛機(jī)在當(dāng)時(shí)只是一架概念機(jī)，這兩年已經(jīng)沒(méi)有了消息。

中國(guó)風(fēng)火輪

在飛行器（特別是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)）形態(tài)已經(jīng)被固化的當(dāng)下，眾多從業(yè)者所進(jìn)行的無(wú)人機(jī)研究很多都是“新瓶裝舊酒”，并沒(méi)有在形態(tài)上進(jìn)行太多的思考，包括很多概念式的飛行汽車(chē)也使用了普通多旋翼無(wú)人機(jī)式的設(shè)計(jì)，這讓人不免乏味。而B(niǎo)enedict教授表示，待滾翼飛行器技術(shù)成熟的時(shí)候，用在飛行汽車(chē)等方向會(huì)比傳統(tǒng)的飛行器更加的合適，未來(lái)前景會(huì)十分廣闊。

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