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一片欄桿引發(fā)的物理危機(jī)

2023-07-24 14:59 作者:fenixfuxy  | 我要投稿

【lolo總結(jié)的用欄桿改變飛行器操控性能的原則】:

1.欄桿裝在飛行器主體前方或上方增加穩(wěn)定性;

2.欄桿裝在飛行器主體后方或下方降低穩(wěn)定性,減小轉(zhuǎn)向半徑;

經(jīng)過我自己的嘗試,發(fā)現(xiàn)只要按照這個(gè)原則來設(shè)計(jì)、調(diào)整飛行器,就不難得到既能松手平飛又轉(zhuǎn)向很靈活的飛行器。我愿將這兩條原則稱為欄桿-風(fēng)扇飛行器設(shè)計(jì)的黃金法則。

實(shí)際的操作中,我感覺單純往前后上下中的一個(gè)方向加欄桿對后續(xù)調(diào)校不利。似乎比較合理的方式是把欄桿加在前-下方,或者后-上方,然后再精細(xì)地調(diào)節(jié)欄桿向前或者向后伸出的長度,這樣設(shè)計(jì)、調(diào)校是更加方便也更有效率的。

遵循這個(gè)方法,我用一個(gè)晚上的時(shí)間初步嘗試搭建了三種使用欄桿的雙風(fēng)扇飛行器構(gòu)型,它們各有特點(diǎn),都很有趣。

第一種構(gòu)型是最簡便的,只把欄桿像滑橇一樣附加到經(jīng)典mk2的前-下方即可,如下圖,我稱之為“滑橇mk2”構(gòu)型:

這個(gè)構(gòu)型對安裝精度要求很低,只要調(diào)整欄桿伸出的長度即可調(diào)整穩(wěn)定性。圖中所示的安裝位置可以獲得相當(dāng)靈活的轉(zhuǎn)向手感,雖然實(shí)際的轉(zhuǎn)向半徑相較mk3只有些微減小。

第二種構(gòu)型我稱為“長mk2”構(gòu)型,本質(zhì)上是用欄桿延長操縱桿的腳踏板,風(fēng)扇的排布邏輯仍然遵循經(jīng)典mk2的設(shè)計(jì)(主要是為了俯仰力矩的平衡)。這個(gè)構(gòu)型可以有許多種具體搭建方式(或者叫子構(gòu)型),我認(rèn)為最優(yōu)的如下圖所示:

這個(gè)構(gòu)型調(diào)校起來相當(dāng)繁瑣,需要一定的拼裝技巧。并且因?yàn)闄跅U位置還是偏前,穩(wěn)定性較高,轉(zhuǎn)向性能并不突出。但是它像dk2一樣可以穩(wěn)定地貼地滑行,且貼地之后很容易重新拉升,我認(rèn)為也不失為一款較為全能的mk3替代型。

第三種構(gòu)型來自對 @葛木小舍先生 和 @LIMAO喵喵喵 設(shè)計(jì)的蜻蜓/倒dk構(gòu)型的改進(jìn),其形態(tài)如下圖所示:

這個(gè)構(gòu)型的操控性能和可調(diào)節(jié)度都是三種之中最好的,對輸入非常敏感,有一種操縱桿很輕很軟的手感。擁有很小的轉(zhuǎn)彎半徑的同時(shí),仍然是靜穩(wěn)定的,會(huì)自動(dòng)姿態(tài)回正,雖然比較緩慢。

它其實(shí)并沒有特別忠于蜻蜓/倒dk構(gòu)型的設(shè)計(jì)思路,本質(zhì)上是給橫列mk2加一個(gè)滑橇。雖然搭建需要一定技巧,但調(diào)校比較簡便。通過操縱桿的位置配平俯仰力矩之后,只需調(diào)節(jié)欄桿前后位置即可調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。如果將欄桿安裝得很靠后,那就變成了蜻蜓/倒dk構(gòu)型的一個(gè)微調(diào)版本,但這樣回歸蜻蜓/倒dk構(gòu)型的版本是靜不穩(wěn)定的,適合特技表演,不適合日常使用。由于欄桿和操縱桿奇怪的安裝位置,我覺得它長得有點(diǎn)像費(fèi)羅龍(雖然很抽象),因此我想把這個(gè)子構(gòu)型命名為“費(fèi)雷羅構(gòu)型”[doge]

總之,經(jīng)過一番親身嘗試,我認(rèn)為lolo總結(jié)的欄桿-風(fēng)扇飛行器設(shè)計(jì)的黃金法則非常有指導(dǎo)意義,極大地提升了設(shè)計(jì)、調(diào)校、改進(jìn)欄桿-風(fēng)扇飛行器的效率。

最后,關(guān)于這個(gè)經(jīng)驗(yàn)原則背后的原理,我覺得上下的維度是比較容易解釋。欄桿的基本性質(zhì)是質(zhì)量大,重量小,因此安裝欄桿會(huì)導(dǎo)致飛行器質(zhì)心和重心分離。當(dāng)欄桿安裝在下方,質(zhì)心向下移動(dòng)得較多,重心向下移動(dòng)得很少,因此變相抬高了重心,使飛行器變得不穩(wěn)定;當(dāng)欄桿安裝在上方時(shí)同理,變相降低重心,從而增加穩(wěn)定性。前后的維度我不太清楚怎么解釋,期待海拉魯科學(xué)新進(jìn)展。

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