无人机经过多年的发展，已成为完美的飞行机器。无人机也被称为 UAV 无人驾驶飞行器。这是一架没有机载飞行员的飞机。无人机通常由轻质复合材料制成，以减轻重量并提高飞行过程中的机动性。你是否对没有飞行员的情况下如何飞行有疑问？为什么无人机设计成今天的样子？为什么他们如此快速地移动如此高效？你会在这里得到所有的答案。在本文中，将向你解释无人机的设计及其不同类型。让我们从简单的无人机开始，进入最现代的无人机设计之旅。

无人机设计

1）单桨设计（单旋翼）

这是最简单的无人机设计：单螺旋桨设计。你可以在下面的图 1中看到单桨无人机提供足够的升力以保持无人机在空中盘旋，但无法控制这架无人机。它所能做的就是垂直下降。另一个问题是，这架无人机的机身将继续与螺旋桨相反地旋转，这是牛顿第三运动定律的结果。

图：1 单桨无人机

你可以在此图中看到电机的定子为转子部件提供必要的扭矩。根据第三定律，这意味着转子应该在定子上返回等量的扭矩。由于定子固定在无人机机身上，因此该反作用力矩也施加在无人机机身上（图：2）。

图：2 这个反作用力让无人机疯狂旋转

2）双桨设计（双旋翼）

那么为什么不使用两个螺旋桨呢？这当然是有可能的。你可以在下面的图 3A 中看到，螺旋桨数量越少，无人机消耗的能量就越少，并且可以在空中停留的时间越长。但主要问题是操纵无人机高速飞行和急速转弯需要更高程度的控制精度和稳定性。

此外，如图所示，双螺旋桨无人机的叶片以相反的方向旋转。这样，由于牛顿第三定律引起的电机反作用力矩被取消，可以避免不良的身体旋转（图：3B）

图：3A 两桨和四桨功耗对比

图3B 两个螺旋桨反方向旋转

3)三桨设计

三螺旋桨设计很少使用。这些类型的无人机的主要问题是电机的反应扭矩和陀螺精度。这些问题无法消除，并在设计和算法中造成不必要的复杂性。在下面的图 4 中展示了这一点。

图：4 三桨无人机

4）四螺旋桨设计（四轴飞行器）

在下一个变体中，你可以在下面的图 5 中看到四螺旋桨无人机或四轴飞行器通常具有 H 形或 X 形。

图：5 四桨无人机