2017年12月22日 星期五
无人机为救援插上翅膀
□ 张军强

    科普讲解

    “报告队长,前方山体出现崩塌迹象,是否继续前进?”

    “停止前进,这次出来,我专门带了救援无人机,让它先去给我们探探路。”

    “无人机?公鸡母鸡倒是见过,这无人机是啥品种啊?”

    “没见过吧!这无人机不是生物,它是一款无人驾驶的飞行器,”

    “看,这就是无人机。让它先飞起来给咱们探探路,3,2,1起飞!”

    原地起飞,急速转弯,每个动作都无比灵活,下面就让我们一起揭秘无人机的飞行“特技”。

    无人机的所有飞行动作,其实都归功于这4个螺旋桨,当4个螺旋桨同时朝一个方向旋转,那么无人机就会飞起来了,大家是不是都是这样想的?很好,你们都错了!

    无人机的4个螺旋桨的旋转方向其实是不同的,有两个螺旋桨是顺时针旋转,另外两个是逆时针旋转,这样一来,相邻的两个螺旋桨旋转方向就会相反。

    那这是为什么呢?先来做个试验。我们在两头分别安装了一个螺旋桨,当这两个螺旋桨同时朝一个方向旋转会发生什么?仔细看,它的整体在逆时针旋转,这便是螺旋桨转动时产生的自旋力作用,每个螺旋桨在转动时会产生和本身旋转方向相反的自旋力,而无人机这样的设计,就是让每个螺旋桨产生的自旋力相互抵消,最终保证无人机平稳飞行。

    再来看看无人机是怎么样实现前进的,无人机在前进过程中整个机身呈现出倾斜的姿势,这时候螺旋桨产生的升力也会倾斜,大家想象一下,当你站在地上,身体向前倾斜,这时候只要脚尖轻轻一用力,你的身体便会向前冲出去,这螺旋桨产生的升力就相当于你脚尖用的力,它在平衡无人机重力的同时,产生一个向前的分力,无人机正是在这个分力的作用下,朝着倾斜的方向前进,后退和左右移动也同样是这个原理。

    因此,只要我们通过控制无人机的4个螺旋桨的转速,让无人机朝着不同的方向倾斜,无人机便可以实现前进、后退和左右移动的功能,也正是因为无人机的操作简单,灵活性高,价格也相对便宜,在救援领域发挥着越来越重要的作用。当救援队与灾区的通讯中断时,无人机能够出现在救援现场,当地震引起的滑坡、崩塌等次生灾害挡住救援队的路线时,无人机则为救援插上了一双翅膀飞向灾区,让救援队第一时间了解灾区情况,制定出最有效的救援方案,迅速展开救援,不放弃每一个生命。

    (作者系防灾科技学院学生,曾获第四届北京市防震减灾科普讲解大赛一等奖)

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