无人机的前世今生

2017-03-09泥舟

焦点 2016年12期

泥舟

1907

1907 年，法国Breguet兄弟制造了第一架四旋翼式直升机，这是第一个离开地球表面的旋轉翼飞机，虽然它只离地几英尺而已。这次飞行中没有用到任何旋翼式直升机，所以飞行稳定性很差。

1921

1921年，George De Bothezat在美国俄亥俄州西南部城市代顿的美国空军部建造了一架大型的四旋翼直升机，先后进行了100多次的飞行试验，但是仍然无法很好地控制其飞行。在1923年年底这架直升机达到离地5公尺的成绩。虽然证明了它的可行性，但由于动力不足、反应迟钝、机械复杂和可靠度的问题，没有达到美国空军标准，最后宣告失败。

1924

Etienne Oehmichen 在1920年代实验的六种旋翼机构型设计中，选用了Oehmichen No.2的构型，它由一部引擎带动四个转子与八个螺旋桨，螺旋桨的角度是可变的。机体使用钢管构成，每个轴上由一个转子带动一个两叶的螺旋桨，第五个螺旋桨安置在飞机中心，这五个水平的螺旋桨提供了飞机主要的升力来源与侧向稳定性，第六个螺旋桨垂直机身安装在机鼻部位，抵销偏航扭矩（此设计影响了未来直升机的设计），剩下的一对螺旋桨是用来负责提供推力。该机表现出了相当程度的稳定性与可控性，在1924年4月14日达成了直升机离地360米的创举，此后还实现了1公里的垂直飞行。

1956

1956 年，Convertawing造了一架四旋翼直升机，该飞行器的螺旋桨在直径上超过了19英尺，用到了两个发动机，并且通过改变每个螺旋桨提供的推力来控制飞行器。此设计原是希望能广泛应用于民间与军方。设计特色为两台发动机驱动四个转子，不需要尾轴设计，通过改变转子之间的推力达到控制的目的。在1950年代中期多次试飞，这架直升机是之后四旋翼的基础，这也是第一架成功展示的四旋翼直升机。但由于缺乏订单，该计划最后只能无奈终止。

1958

1958年，Curtiss-Wright公司为美国陆军打造的VZ-7，是一种垂直起降飞机。VZ-7被美国陆军称做Flying Jeep，其有效载荷250公斤，425马力涡轮发动机驱动，通过改变四个螺旋桨的推力达到控制的目的，容易起飞，但不能满足军方要求的速度和高度，1960年被退还给发明人——美国航空事业先驱柯蒂斯。

20世纪90年代在20世纪90年代初，多旋翼飞机开始向玩具飞机领域进军。Keyence Gyrosaucer II E-570登陆日本，这意味着飞行器可以开始在室内使用，这款迷你四轴飞行器用了两个陀螺仪用于姿态和方向控制，并使用聚苯乙烯泡沫材料制作机身和旋翼，充满电后可以飞行3分钟。

20世纪90年代早期的美国工程师Mike Dammar开发了自己的由电池供电的四轴飞行器。当他来到Spectrolutions公司工作时，他以Roswell Flyer的名字销售这款产品，之后又被改成Draganflyer，风靡一时。

近十几年来，随着微系统、传感器以及控制理论等技术的发展，四旋翼垂直起降机制理论等技术的应用，四旋翼垂直起降机又引起人们极大的兴趣。主要研究集中在小型或微型四旋翼飞行器的结构、飞行控制以及能源动力等方面。用途多以玩具为主，各式各样的飞行器层出不穷。

大疆Phantom 4，消费级无人机。实际上，在大疆之前世界范围内都没有消费级无人机的概念，正是大疆一手建立了这个消费品类。大疆Phantom 4 相当于是无人机领域的iPhone 4：正如iPhone 4一样，Phantom 4领先了市面上量产无人机一个产品代际，“视觉避障”和“机器学习”就像当年的大屏和触摸。