無(wú)人機(jī)的前世今生

泥舟

1907

1907 年，法國(guó)Breguet兄弟制造了第一架四旋翼式直升機(jī)，這是第一個(gè)離開地球表面的旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)，雖然它只離地幾英尺而已。這次飛行中沒有用到任何旋翼式直升機(jī)，所以飛行穩(wěn)定性很差。

1921

1921年，George De Bothezat在美國(guó)俄亥俄州西南部城市代頓的美國(guó)空軍部建造了一架大型的四旋翼直升機(jī)，先后進(jìn)行了100多次的飛行試驗(yàn)，但是仍然無(wú)法很好地控制其飛行。在1923年年底這架直升機(jī)達(dá)到離地5公尺的成績(jī)。雖然證明了它的可行性，但由于動(dòng)力不足、反應(yīng)遲鈍、機(jī)械復(fù)雜和可靠度的問題，沒有達(dá)到美國(guó)空軍標(biāo)準(zhǔn)，最后宣告失敗。

1924

Etienne Oehmichen 在1920年代實(shí)驗(yàn)的六種旋翼機(jī)構(gòu)型設(shè)計(jì)中，選用了Oehmichen No.2的構(gòu)型，它由一部引擎帶動(dòng)四個(gè)轉(zhuǎn)子與八個(gè)螺旋槳，螺旋槳的角度是可變的。機(jī)體使用鋼管構(gòu)成，每個(gè)軸上由一個(gè)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)一個(gè)兩葉的螺旋槳，第五個(gè)螺旋槳安置在飛機(jī)中心，這五個(gè)水平的螺旋槳提供了飛機(jī)主要的升力來(lái)源與側(cè)向穩(wěn)定性，第六個(gè)螺旋槳垂直機(jī)身安裝在機(jī)鼻部位，抵銷偏航扭矩（此設(shè)計(jì)影響了未來(lái)直升機(jī)的設(shè)計(jì)），剩下的一對(duì)螺旋槳是用來(lái)負(fù)責(zé)提供推力。該機(jī)表現(xiàn)出了相當(dāng)程度的穩(wěn)定性與可控性，在1924年4月14日達(dá)成了直升機(jī)離地360米的創(chuàng)舉，此后還實(shí)現(xiàn)了1公里的垂直飛行。

1956

1956 年，Convertawing造了一架四旋翼直升機(jī)，該飛行器的螺旋槳在直徑上超過了19英尺，用到了兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且通過改變每個(gè)螺旋槳提供的推力來(lái)控制飛行器。此設(shè)計(jì)原是希望能廣泛應(yīng)用于民間與軍方。設(shè)計(jì)特色為兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)轉(zhuǎn)子，不需要尾軸設(shè)計(jì)，通過改變轉(zhuǎn)子之間的推力達(dá)到控制的目的。在1950年代中期多次試飛，這架直升機(jī)是之后四旋翼的基礎(chǔ)，這也是第一架成功展示的四旋翼直升機(jī)。但由于缺乏訂單，該計(jì)劃最后只能無(wú)奈終止。

1958

1958年，Curtiss-Wright公司為美國(guó)陸軍打造的VZ-7，是一種垂直起降飛機(jī)。VZ-7被美國(guó)陸軍稱做Flying Jeep，其有效載荷250公斤，425馬力渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過改變四個(gè)螺旋槳的推力達(dá)到控制的目的，容易起飛，但不能滿足軍方要求的速度和高度，1960年被退還給發(fā)明人——美國(guó)航空事業(yè)先驅(qū)柯蒂斯。

20世紀(jì)90年代在20世紀(jì)90年代初，多旋翼飛機(jī)開始向玩具飛機(jī)領(lǐng)域進(jìn)軍。Keyence Gyrosaucer II E-570登陸日本，這意味著飛行器可以開始在室內(nèi)使用，這款迷你四軸飛行器用了兩個(gè)陀螺儀用于姿態(tài)和方向控制，并使用聚苯乙烯泡沫材料制作機(jī)身和旋翼，充滿電后可以飛行3分鐘。

20世紀(jì)90年代早期的美國(guó)工程師Mike Dammar開發(fā)了自己的由電池供電的四軸飛行器。當(dāng)他來(lái)到Spectrolutions公司工作時(shí)，他以Roswell Flyer的名字銷售這款產(chǎn)品，之后又被改成Draganflyer，風(fēng)靡一時(shí)。

近十幾年來(lái)，隨著微系統(tǒng)、傳感器以及控制理論等技術(shù)的發(fā)展，四旋翼垂直起降機(jī)制理論等技術(shù)的應(yīng)用，四旋翼垂直起降機(jī)又引起人們極大的興趣。主要研究集中在小型或微型四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)、飛行控制以及能源動(dòng)力等方面。用途多以玩具為主，各式各樣的飛行器層出不窮。

大疆Phantom 4，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)。實(shí)際上，在大疆之前世界范圍內(nèi)都沒有消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的概念，正是大疆一手建立了這個(gè)消費(fèi)品類。大疆Phantom 4 相當(dāng)于是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的iPhone 4：正如iPhone 4一樣，Phantom 4領(lǐng)先了市面上量產(chǎn)無(wú)人機(jī)一個(gè)產(chǎn)品代際，“視覺避障”和“機(jī)器學(xué)習(xí)”就像當(dāng)年的大屏和觸摸。

五年后、十年后的多旋翼無(wú)人機(jī)又會(huì)有什么新的功能？讓我們拭目以待。