※ 引述《addison123 (鄉下小鮮肉)》之銘言： : 欸欸欸欸欸那個啦， : 現在市面上的無人機阿， : 大部分都是吃電池的耶， 先說結論: 如果是多旋翼的 基本上都是電動的 如果是單旋翼的(直升機) 就吃油 以上都針對能垂直起降(Vertical landing and take off, VTOL)的旋翼機 定翼機無關 我們從頭開始: 假設你是設計者 你要設計一台有旋翼能垂直起降的飛機 你該用幾個旋翼? 最簡單就是一個 也就是直升機 但單一旋翼會有角動量 所以弄個尾旋翼抵銷 到這裡就結束了嗎? 的確 大多數人對直升機的機械結構認知就到這裡 但其實不對。單旋翼 升力位置在機身重心上方 看起來沒問題啊? 好 那怎麼往前飛? 在不外加其他旋翼的做法下 只能傾斜 所以直升機要往前飛時 必須往前傾斜 但是你只有朝側方的尾旋翼 幫不上忙 那要怎麼控制機身朝你要的方向傾斜? 答案是直升機一個複雜的結構 叫做斜盤(swashplate) 這東西的作用是讓旋翼的前後葉片 有不同的攻角 簡單說 葉片轉到後面時 攻角大 升力大 轉到前面時 攻角小 升力小 整個旋翼後半部的升力大於前半部 機身自然往前傾斜 傾斜之後 升力有向前分量 形成推力 自然就可以前進了 這樣就結束了嗎? 抱歉 還沒有 假設主旋翼從正上方看是順時針旋轉 那麼前進時 左半部的葉片是迎風 升力變大 右半邊剛好相反 升力會變小 左右升力會不均衡 會翻 所以斜盤要跟著調整 但不僅如此 為了抵銷這個效應 葉片還要能上下拍打(flap) 以前後擺動(swing) 所以直升機旋翼的"每個"葉片 其實都能獨立做三個軸的運動: 調整攻角、上下拍動、前後擺動 以上看完有沒有頭暈? 對 這就是直升機巨大的缺點: 機械結構非常複雜 維護麻煩 然後控制也十分複雜 這還沒提到主旋翼巨大的角動量產生的陀螺儀效應 簡單說就是你要主旋翼往前傾斜時 其實要往左或右傾斜... 反正就是很麻煩 那有沒有簡單一點的方式? 從上面可以知道 直升機單一旋翼的問題就是: 1. 很難傾斜 2. 單一旋翼造成的巨大角動量 -> 所以就做多個旋翼就好 最典型就是四個旋翼 四個角落各擺一個 想朝某個方向傾斜? 簡單 提高某個旋翼的升力 角動量? 偶數個旋翼剛好完全抵消 尾旋翼可以直接蛋雕 也沒有什麼狗屁陀螺儀效應 這就是大部分空拍機的設計: 有的是六旋翼 甚至有的八個 但基本上都是偶數 好，該怎麼驅動四個或更多個旋翼? 最簡單的方法就是做成電動的 每個旋翼直接各自用一個獨立的電動機驅動 要增加升力 直接增加轉速就好 簡單粗暴 連可變螺距(改變葉片攻角)的裝置都不需要 而且便宜 缺點就是電池續航力比起內燃機基本上是垃圾等級 能量密度只有汽油的不到1/20之一 所以四軸都飛不遠 但對民用來說 夠了 基本上看到這裡就夠了。但有些人會問: 那為什麼不用渦輪引擎 接四個傳動軸 各自驅動旋翼? 這樣不就有空拍機的優點 又有高續航? 理論上 可以 但有幾個問題導致CP值不高: 1. 單個大的旋翼(直升機那樣)的氣動效率一般來說比四個小旋翼高 因為多個旋翼誘導阻力比較大 而且多旋翼之間會互相干擾 不過影響不一定很大 2. 高功率傳動軸其實挺麻煩的 等下V-22的部分說明 3. 就算四個傳動軸接出去了 因為他們接著同一個引擎 轉速基本上得一樣 (你如果要四個軸各配一個獨立變速箱 那太重了) 轉速一樣 如果要各自調整升力 就得改變攻角 又是可變螺距那一套 那機械結構又上去了 一句話 麻煩 還不如用直升機那套 雖然也複雜 但用很久了 整體特性已經被摸清 沒必要另外去改成四軸傳動 最後說一下有沒有這樣搞的 還是有 就是V-22 傾轉旋翼機 tilt-rotor 它在兩顆引擎中間有一根傳動軸保證單引擎時的安全性 那根軸要承受6000馬力 機械應力非常大 還有很多的問題 導致V-22結構很複雜 安全紀錄很差 新的V-280不傾斜引擎只傾斜旋翼 應該有比較好 然後電動的tilt-rotor也有民間再搞 即eVTOL 如上所述 電動的優點就是 簡單 直接 用電力分配動力 比傳動軸 簡單 優雅 好控制 也好維護 就是電池能量密度實在太爛 但如果目標設定為城區內短程通勤 那就還可接受 現在進度最前面的是美國的Joby: https://www.youtube.com/watch?v=MT_avV8LJfU&t=1020s 六個旋翼 tilt-rotor 可垂直起降 巡航模式可以切至類似一般飛機 說不定你我有生之年可以見到飛行車普及 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 219.68.144.24 (臺灣) ※ 文章網址: https://webptt.cc/bbs/Gossiping/M.1778760227.A.B4C.html 當然沒有 是 但那是定翼機 不是VTOL 前幾行就有寫了吧 無人機有分 N軸可垂直起降懸停的 和靠翅膀飛的 完全不是同個東西 也不能拿來比 ※ 編輯: void (219.68.144.24 臺灣), 05/14/2026 20:16:30