机智号有啥特殊本领？

机智号有啥特殊本领？

“机智”号飞起来了，这是一个不小的成绩。在火星大气上放飞这样一个直升机，NASA工程师们从一个新鲜创意出发，不断努力，终于让它变成了一个工程上可以实现的产品。

火星大气表面的稀薄程度大致相当于地球上激简枯35000米高度的压力，这要求旋翼飞行器必须拥有更高的转速，才能在同样的时间里利用更多的气体分子产生足够的升力，把“机智”号托举起来。所幸火星重力是地球的三分之一，这部分地缓解了转速问题，即便如此，为了携带尽可能多的有效载荷，旋翼转速仍然需要提升到相当惊人的地步。

不少人都问过同样的问题，为啥美国人没有用地球早已烂大街的四旋翼机呢？四旋翼行不行？行，但只是理论上的，工程上实现性很差。四旋翼布局的话，由于旋翼尺寸问题，整个无人机的框架尺寸不会太小，这样一来无人机的携带和释放都会是个麻烦。就连设计成极简风格的“机智”号，都是紧贴在“毅力”号的肚皮上通过特殊机构携带和释放的，如果搞成四旋翼，那么携带和释放过程本身就可能造成麻烦。

虽然看起来像是普通的共轴双旋翼模型直升机，“机智”号的设计问题还是让NASA费了相当多脑筋。“机智”号的旋翼直径达到了1.2米，并不算很短，NASA当时非常担心“机智”号在飞行中旋翼产生的上下挥舞问题，这种问题是地球上的直升机旋翼的固有问题。火星上没有地球上那样稠密的大气，旋翼挥舞所受的气动阻力更小，如果不加考虑，普通的旋翼在火星上可能因为挥舞问题把自己撕碎。工程师们不可能为“机智”安装附加的阻尼系统，那样会牺牲宝贵的重量。工程师们需要做的，是把旋翼做得足够轻巧、足够纤薄，同时还要具备超强的刚度。此外，为了获得足够的升力，“机智”号旋翼的俯视投影也比较特别，它在根部也非常宽阔，旋翼本身的材料也比较特殊，其内明洞芯是聚合物发泡材料模塑成型，外部为碳纤维复合材料，保证了良好的机械性能。

“机智”号的控制方式也必须特殊设计。普通的四旋翼无人机通常使用固定桨距旋翼，通过发动机的差速实现俯仰、横侧和滚转控制咐孝，“机智”号则不是，而是通过两个控制盘实现每个旋翼的总距和周期变距控制。两个控制盘都是钛合金制成，每个控制盘通过三个微型伺服机构控制运动。“机智”号的动力由两台无刷直流电机提供，但电机工艺比较特殊。定子线圈采用矩形截面铜线缠绕而成，比普通的圆形截面铜线更为紧凑。最后，“机智”号整体结构必须十分坚固，各系统必须绝对可靠，它要能承受火箭发射时的强烈过载，在宇宙空间经历漫长的数月飞行，以及降落火星的时的冲击环境，最后还要能持续工作并不算短的时间。

在“毅力”号肚皮下存放时，“机智”号倒是不必担心火星上的低温环境，因为在这里有放射性加热系统提供保温，但是一旦释放完成，“机智”就只能靠自己抵御寒冷。“机智”号的电池、飞行控制系统、摄像机和其他传感器都封装在特殊的热管理系统中。这个盒子状的系统使用薄膜加热系统和聚酰胺隔热材料，既能尽可能多地吸收太阳热能，又能防止内部热量在低温下过快散失。

随着“机智”号首飞成功，NASA工程师们兴奋不已。自1903年莱特兄弟创制动力载人飞机后一百多年，一直在地球大气层内飞行的空气动力飞行器，此刻在距离地球数亿公里之遥的火星大气内飞升起来，并有望作为人类 探索 火星的急先锋发挥功用。“机智”号为人类 探索 火星提供了一种更为高效的技术途径。

旋翼类无人机靠什么产生升力

旋翼类无人机靠旋转产生升力。

在动力装置提供的拉力作用下前进的，迎面气流吹动旋翼像风车似的旋转，从而产生升力。有的旋翼机还装有固定小翼面，由它提供一部分升力。

无人机旋翼通过旋转产生上升动力，尤其是多旋翼无人机，通过电机的旋转产生上升动力。比如四旋翼无人机，当无人机四个螺旋桨的升力之和等于飞机总重量时，无人机的升力与无人机重量平衡，无人机就可以在空中悬停。直升机旋翼由几片桨叶组成。

旋转时会推动空气产生气流。上升还是下降，取决于调整旋翼的攻角，而不是旋翼的转速。当旋翼的攻角增大时，旋翼下推的气流速度也增大，旋翼也会受到更大的反作用力。

无人机旋翼是用来前进和停止的，力的相对性是指当旋翼推动空气时，空气会反方向推动旋翼。这是无人机能上能下的基本原理。此外，旋翼旋转得越快，升力越大。为了将无人机转向右侧，有必要降低旋翼1的角速度。

微型旋翼无人机：

微型旋翼无人机是微机电系统集成的产物，以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点成为国内外很多实验室研究的重点。

微型旋翼无人机的系统研究主要是针对地面控制系统和机载测控通信系统，地面控制系统是能够对无人机的飞行姿态进行监测和指令控制；机载测控通信系统主要是在无人机飞行状态下对惯性传感器、超声波测距仪等进行数据采集，并把这些数据传送给地面控制系统。

无人机按飞行特点可以分为固定翼式、旋翼式和扑翼式无人机等种类，其中微型旋翼无人机具有体积较小、结构简单、控制比较灵活等特点，能够垂直起降、自由悬停，还能够适应各种自然环境，具备自主飞行和着陆能力等优点。

可以在一些不适合人类进入的复杂和危险环境中进行作业，近年来在科研机构、政府机构、广播媒体、个人应用和军事领域都有着越来越重要的应用。