無人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)

與飛行原理

（7）旋翼無人機(jī)的機(jī)體軸系任意系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，都是針對(duì)某一特定的參考坐標(biāo)系建立的。旋翼無人機(jī)的機(jī)體軸系，其坐標(biāo)原點(diǎn)在旋翼無人機(jī)的重心，軸系的三個(gè)軸分別用x，y，z表示。繞三軸旋轉(zhuǎn)的各角度的正方向是；繞x軸的旋轉(zhuǎn)稱為滾轉(zhuǎn)，其角度稱為側(cè)傾角γS，右傾為正；繞y軸的旋轉(zhuǎn)稱為偏航，其角度稱為偏航角??S，左偏為正；繞z軸的旋轉(zhuǎn)稱為俯仰，其角度稱為俯仰角?，抬頭為正。采用機(jī)體軸系的好處：繞機(jī)體軸的慣性矩、慣性積為常值，不隨飛行狀態(tài)的改變而變化。作用在旋翼無人機(jī)上的力矩把作用在旋翼無人機(jī)上的力矩沿機(jī)體的三個(gè)坐標(biāo)軸進(jìn)行分解，得到三個(gè)力矩分量，即俯仰力矩Mz、偏航力矩My和滾轉(zhuǎn)力矩Mx（1）俯仰力矩

俯仰力矩的作用是使無人飛機(jī)繞橫軸做抬頭或低頭的轉(zhuǎn)動(dòng)（稱為俯仰運(yùn)動(dòng)）。（2）偏航力矩

偏航力矩的作用是使無人飛機(jī)繞立軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（3）滾轉(zhuǎn)力矩。

滾轉(zhuǎn)力矩的作用是使無人飛機(jī)繞縱軸做滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。旋翼無人機(jī)自動(dòng)傾斜器的結(jié)構(gòu)自動(dòng)傾斜器的旋轉(zhuǎn)環(huán)跟槳葉同步旋轉(zhuǎn)，并有變距拉桿分別與每片槳葉相連。不旋轉(zhuǎn)環(huán)與總距桿相連，并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)環(huán)一同傾轉(zhuǎn)或沿旋翼軸上下滑動(dòng)。自動(dòng)駕駛儀操縱總距桿使自動(dòng)傾斜器整體上下移動(dòng)，即同時(shí)同等地改變各片槳葉的槳距，以控制旋翼拉力的大?。恢芷谧兙鄺U與不旋轉(zhuǎn)環(huán)相連，自動(dòng)駕駛儀操縱變距桿向任何方向偏轉(zhuǎn)，則帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)環(huán)傾斜，實(shí)現(xiàn)槳葉的周期變距，控制旋翼拉力的傾斜方向。自動(dòng)傾斜器的工作原理自動(dòng)傾斜器的關(guān)鍵組件為一對(duì)不旋轉(zhuǎn)環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)。當(dāng)操縱不旋轉(zhuǎn)環(huán)向某一方向傾斜時(shí)，旋轉(zhuǎn)環(huán)也向同方向傾斜。旋轉(zhuǎn)環(huán)和槳葉同步旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)環(huán)上的每根拉桿分別與各片槳葉的變距搖臂相連接。槳葉根部有軸向鉸（變距鉸），槳葉可以繞該鉸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)以改變槳距。當(dāng)自動(dòng)傾斜器偏轉(zhuǎn)時(shí)，拉桿帶動(dòng)節(jié)點(diǎn)使槳葉變距，旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)拉桿周期性地上下運(yùn)動(dòng)，因此各片槳葉的槳距也周期性地變化。旋翼無人機(jī)的電動(dòng)操縱系統(tǒng)在操縱系統(tǒng)方面，旋翼無人機(jī)一般采用電動(dòng)操縱系統(tǒng)，即旋翼無人機(jī)上的舵系統(tǒng)。它是一個(gè)典型的機(jī)電一體化伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，受到機(jī)上自動(dòng)駕駛儀指令控制，主要包括舵機(jī)的位置、速度、電流環(huán)控制回路和起功率放大作用的驅(qū)動(dòng)器，以及配合好的電機(jī)和減速器，由減速器的輸出（即舵機(jī)總的扭矩輸出）通過變距拉桿來操縱旋翼的槳距，進(jìn)而達(dá)到控制旋翼無人機(jī)飛行的目的。所以旋翼無人機(jī)一般不再需要有人直升機(jī)上必備的復(fù)雜液壓助力操縱系統(tǒng)。旋翼無人機(jī)飛行中所受到的外力旋翼無人機(jī)在飛行中受到許多外力的綜合作用，包括空氣動(dòng)力和重力，以及當(dāng)旋翼無人機(jī)有加速度或角加速度時(shí)，還有慣性力。（1）拉力TS。沿旋翼旋轉(zhuǎn)軸向上為正，是各片槳葉的升力在旋轉(zhuǎn)軸上的投影的合成。（2）后向力HS。在槳轂旋轉(zhuǎn)面內(nèi)指向旋翼無人機(jī)的正后方。HS力來自槳尖平面的后倒、前行槳葉與后行槳葉的翼型阻力之差，以及旋翼縱向揮舞與旋翼入流相結(jié)合所造成的剖面升力傾斜。（3）側(cè)向力SS。在槳轂旋轉(zhuǎn)面內(nèi)指向方位角90°方向。SS力來自槳尖平面的側(cè)傾以及旋翼橫向揮舞與旋翼入流相結(jié)合所造成的剖面升力傾斜（4）反扭矩Mk。與旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，由旋翼的旋轉(zhuǎn)阻力（包括型阻和誘導(dǎo)阻力）形成。反扭矩Mk力圖使旋翼無人機(jī)機(jī)體相對(duì)于旋翼反方向旋轉(zhuǎn)，因此須由尾槳拉力對(duì)重心的力矩與之平衡才能保持旋翼無人機(jī)的方向。當(dāng)二者不平衡時(shí)，旋翼無人機(jī)改變方向。（5）槳轂力矩MG。對(duì)于揮舞鉸不在旋轉(zhuǎn)中心的旋翼，槳葉離心力引起的與揮舞角有關(guān)的力矩，與揮舞鉸偏置量e成正比。槳轂力矩MG主要包括附加的俯仰力矩Mzhu和附加的滾轉(zhuǎn)力矩Mxhu。旋翼無人機(jī)其他部件的空氣動(dòng)力（1）尾槳拉力TTR和反扭矩MkTR。尾槳的空氣動(dòng)力與旋翼類似，其中拉力TTR對(duì)旋翼無人機(jī)的航向配平和操縱起決定性作用，對(duì)于側(cè)傾姿態(tài)和側(cè)向配平也有重要影響。尾槳反扭矩MkTR來自尾槳的旋轉(zhuǎn)阻力，構(gòu)成旋翼無人機(jī)的俯仰力矩的一部分。（2）機(jī)身空氣動(dòng)力。把機(jī)身的空氣動(dòng)力合成為作用于旋翼無人機(jī)重心的六力素，其中升力LF、阻力QF分別垂直于和平行于相對(duì)氣流方向，側(cè)力SF垂直于LF及DF，機(jī)身氣動(dòng)力矩MF的3個(gè)力矩分量是俯仰力矩MzF、滾轉(zhuǎn)力矩MxF和偏航力矩MyF。機(jī)身的空氣動(dòng)力是不可操縱的，但對(duì)旋翼無人機(jī)配平和穩(wěn)定性有影響。（3）平尾升力LHT和阻力DHT。平尾升力LHT垂直于平尾處的相對(duì)來流，阻力DHT平行于相對(duì)來流。平尾自身對(duì)重心MzHT的力矩很小，一般忽略不計(jì)。平尾的升力LHT對(duì)旋翼無人機(jī)的配平俯仰姿態(tài)和俯仰穩(wěn)定性起重要作用。（4）垂尾升力LV和阻力DV。垂尾升力是旋翼無人機(jī)的側(cè)向力，對(duì)航向配平和航向穩(wěn)定性起重要作用。有時(shí)把垂尾作為機(jī)身的一部分，其空氣動(dòng)力不單獨(dú)列出。旋翼無人機(jī)懸停時(shí)的縱向平衡在機(jī)體軸系中，旋翼無人機(jī)懸停時(shí)縱向平衡方程：

x表示重心在旋翼旋轉(zhuǎn)軸的后側(cè)。且有

旋翼無人機(jī)懸停時(shí)的航向平衡旋翼無人機(jī)尾槳拉力力矩的作用是平衡旋翼的反扭矩，旋翼無人機(jī)懸停時(shí)取繞其垂直軸的力矩平衡方程：得到

在近似估算中，取TTR?lTR≈Mk,可得：

式中：lTR為尾槳到旋翼旋轉(zhuǎn)軸的距離。旋翼無人機(jī)懸停時(shí)的橫向平衡按正方向畫出有關(guān)力和相關(guān)角度，可以列出旋翼無人機(jī)懸停時(shí)橫向平衡方程：

在旋翼無人機(jī)懸停時(shí)的橫向平衡中，由于尾槳拉力存在，并繞重心有力矩作用，因此旋翼氣動(dòng)合力應(yīng)該向尾槳拉力相反的方向偏傾。旋翼無人機(jī)平飛時(shí)的縱向平衡旋翼無人機(jī)在定常直線水平飛行時(shí)，在縱向平面內(nèi)作用于旋翼無人機(jī)上的力和力矩，根據(jù)縱向平衡關(guān)系，有：

由于?的值很小，因此可以認(rèn)為：sin?≈?，cos?≈1，sinαs≈αs，cosαs≈1。旋翼無人機(jī)平飛時(shí)的航向平衡旋翼無人機(jī)在定常直線水平飛行時(shí)，在航向平面內(nèi)作用于旋翼無人機(jī)上的力和力矩平衡，有

式中(-x)TR為旋翼無人機(jī)重心到尾槳轂中心的距離，并且可以認(rèn)為：

旋翼無人機(jī)平飛時(shí)的橫向平衡旋翼無人機(jī)在定常直線水平飛行時(shí)，在橫向平面內(nèi)作用于旋翼無人機(jī)上的力和力矩，根據(jù)橫向平衡關(guān)系，有

對(duì)于力的平衡方程而言，由于γs很小，可認(rèn)為sinγs≈γs，由∑Fz=0，可得：旋翼無人機(jī)靜穩(wěn)定性的定義旋翼無人機(jī)在作定常直線飛行過程中，可能遇到各種瞬時(shí)擾動(dòng)作用（如陣風(fēng)擾動(dòng)、重量重心的變化等），使旋翼無人機(jī)的平衡飛行狀態(tài)遭到破壞。平衡狀態(tài)被破壞瞬間的旋翼無人機(jī)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，稱作旋翼無人機(jī)的靜穩(wěn)定性。

如果旋翼無人機(jī)受到外界瞬時(shí)擾動(dòng)作用后，不經(jīng)自動(dòng)駕駛儀操縱的干預(yù)，具有自動(dòng)恢復(fù)原來平衡狀態(tài)的趨勢(shì)，則稱旋翼無人機(jī)是靜穩(wěn)定的；反之，在外界瞬時(shí)擾動(dòng)后，旋翼無人機(jī)有擴(kuò)大偏離平衡狀態(tài)的趨勢(shì)，則稱旋翼無人機(jī)是靜不穩(wěn)定的。此外，第三種可能的情況是旋翼無人機(jī)受到瞬時(shí)擾動(dòng)作用后既無擴(kuò)大偏離，又無恢復(fù)原來平衡狀態(tài)的趨勢(shì)，則稱旋翼無人機(jī)是中性穩(wěn)定的。旋翼無人機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性的定義旋翼無人機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定性是指作定常飛行的旋翼無人機(jī)受到擾動(dòng)而偏離其平衡狀態(tài)后，在由此而產(chǎn)生的力和力矩作用下所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。（1）動(dòng)穩(wěn)定的。旋翼無人機(jī)受擾而偏離原平衡位置，當(dāng)干擾困素消失后，其運(yùn)動(dòng)為減幅振蕩（阻尼振蕩），或?yàn)閱握{(diào)衰減（非周期）運(yùn)動(dòng)。（2）動(dòng)不穩(wěn)定的。旋翼無人機(jī)受擾而偏離原平衡位置，當(dāng)干擾因素消失后，其運(yùn)動(dòng)為增幅振蕩（發(fā)散振蕩），或?yàn)閱握{(diào)發(fā)散（非周期）運(yùn)動(dòng)（3）中性動(dòng)穩(wěn)定的。旋翼無人機(jī)受擾而偏離原平衡位置，當(dāng)干擾因素消失后，其運(yùn)動(dòng)為等幅振蕩（簡(jiǎn)諧振蕩），或保持運(yùn)動(dòng)參數(shù)為常值。旋翼無人機(jī)縱向靜穩(wěn)定性（1）1）旋翼無人機(jī)對(duì)速度的靜穩(wěn)定性：旋翼無人機(jī)的速度靜穩(wěn)定力矩主要來自旋翼。對(duì)處于前飛狀態(tài)的旋翼無人機(jī)來說，當(dāng)飛行速度增加時(shí)，槳葉周向來流左右不對(duì)稱性增加，引起周期揮舞增大而使槳尖平面后倒，從而旋翼氣動(dòng)合力由R0后傾至R1位置，對(duì)旋翼無人機(jī)重心產(chǎn)生附加抬頭力矩。抬頭力矩的作用會(huì)使旋翼無人機(jī)上仰，減小前飛速度；當(dāng)飛行速度減小時(shí)，旋翼產(chǎn)生附加低頭力矩，有增加前飛速度的趨勢(shì)。因此旋翼對(duì)速度的變化是起靜穩(wěn)定作用的。旋翼無人機(jī)縱向靜穩(wěn)定性（2）對(duì)處于前飛狀態(tài)的旋翼無人機(jī)來說，旋翼平面內(nèi)周向來流速度分布不均，當(dāng)迎角增加時(shí)，引起旋翼左右兩邊升力增加不等，前行槳葉一邊升力增加得多些，后行槳葉一邊升力增加得少些。這樣加強(qiáng)了槳葉的周期吹風(fēng)揮舞，使槳尖平面后倒，產(chǎn)生附加抬頭力矩。同時(shí)，因?yàn)樽笥覂蛇吷Χ加性黾?，也就增加了旋翼氣?dòng)合力本身，所以更加增大了附加抬頭力矩。

在前飛狀態(tài)，旋翼無人機(jī)旋翼按迎角是靜不穩(wěn)定的。為此，通常在旋翼無人機(jī)上安裝有水平尾面，以改善旋翼無人機(jī)在前飛時(shí)旋翼按迎角的靜穩(wěn)定性。旋翼無人機(jī)航向靜穩(wěn)定性對(duì)于單旋翼帶尾槳旋翼無人機(jī)來說，尾槳對(duì)航向靜穩(wěn)定性起主要作用，在飛行速度較大時(shí)，垂尾也起重要作用。當(dāng)旋翼無人機(jī)受擾后機(jī)頭左偏βs角，形成右側(cè)滑。相對(duì)尾槳有軸向來流V0sinβs從尾槳右方吹來，增大了尾槳槳葉的迎角，尾槳向左的拉力增大?TT，使繞旋翼無人機(jī)重心的右偏力矩增大，驅(qū)使旋翼無人機(jī)向原來航向回轉(zhuǎn)，消除右側(cè)滑。旋翼無人機(jī)在靜止空氣中懸停時(shí)，則無飛行方向，因而其航向穩(wěn)定性可認(rèn)為是“中性”的。旋翼無人機(jī)橫向靜穩(wěn)定性旋翼無人機(jī)橫向靜穩(wěn)定力矩主要來自旋翼和尾槳。懸停時(shí)，當(dāng)旋翼無人機(jī)向右傾側(cè)時(shí)，拉力側(cè)向分量導(dǎo)致旋翼無人機(jī)向右移動(dòng)。對(duì)于旋翼來說，右側(cè)滑時(shí)旋翼出現(xiàn)吹風(fēng)揮舞的“后倒角”（此時(shí)是側(cè)風(fēng)、側(cè)倒），槳尖平面向旋翼無人機(jī)的左側(cè)傾斜，產(chǎn)生左滾力矩。對(duì)于尾槳來說，旋翼無人機(jī)向右移動(dòng)時(shí)，相對(duì)氣流使尾槳向左的拉力增大。由于尾槳高于旋翼無人機(jī)的重心，因而形成附加的左滾力矩?？傊砗臀矘峁M向穩(wěn)定力矩，機(jī)身則起不良作用。前飛時(shí)的旋翼無人機(jī)，向右傾側(cè)導(dǎo)致向右側(cè)滑，旋翼和尾槳出現(xiàn)左滾力矩的物理實(shí)質(zhì)與懸停時(shí)的一樣。旋翼無人機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性的主要指標(biāo)研究旋翼無人機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定性，不僅要判斷它是否穩(wěn)定，而且要了解它在飛行中受擾后運(yùn)動(dòng)的具體特征，如運(yùn)動(dòng)的周期、頻率、收斂（或發(fā)散）的快慢等。

首先要建立表示旋翼無人機(jī)運(yùn)動(dòng)特征的運(yùn)動(dòng)方程，用不同方法計(jì)算或判斷各個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。這些方法統(tǒng)稱為“穩(wěn)定性理論”。目前以常系數(shù)線性微分方程的穩(wěn)定性理論較為完善。少數(shù)非線性微分方程的穩(wěn)定性問題存在解析解，但多數(shù)問題只能通過計(jì)算機(jī)求出數(shù)值結(jié)果。衡量旋翼無人機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性好壞的主要指標(biāo)有（1）半衰期Tl/2和倍幅時(shí)間T2。（2）周期T。（3）振幅A。旋翼無人機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性的規(guī)范要求目前各國(guó)有關(guān)旋翼無人機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性的規(guī)范要求不一，較為普遍的規(guī)范有：（1）對(duì)于T<5s的周期運(yùn)動(dòng)，T1/2<10s。（2）對(duì)于5s<T<10s的周期運(yùn)動(dòng)，至少應(yīng)該稍有衰減（3）對(duì)于10s<T<20s的周期運(yùn)動(dòng)，T2>10s。由此可以看出，對(duì)短周期的振蕩運(yùn)動(dòng)要求嚴(yán)格，而對(duì)長(zhǎng)周期振蕩的要求可以稍微放寬。單旋翼帶尾槳式旋翼無人機(jī)在懸停時(shí)一般是周期發(fā)散運(yùn)動(dòng)，其周期大致介于10s到20s之間。隨著平飛速度的增大，不穩(wěn)定的情況先是逐漸改善，甚至出現(xiàn)周期衰減運(yùn)動(dòng)；當(dāng)速度進(jìn)一步增大時(shí)穩(wěn)定性往往變壞。改善旋翼無人機(jī)穩(wěn)定性的措施理論和實(shí)踐表明，改善單旋翼帶尾槳式旋翼無人機(jī)懸停時(shí)動(dòng)穩(wěn)定性的措施主要在于增加旋翼的阻尼。在某些輕型旋翼無人機(jī)上，在旋翼系統(tǒng)中采用諸如穩(wěn)定桿這樣的裝置以增加阻尼的作用。

而改善前飛動(dòng)穩(wěn)定性的措施，除了增加阻尼的措施外，主要措施是安裝平尾，以改善直升機(jī)按迎角的靜穩(wěn)定性。旋翼無人機(jī)由于都有控制增穩(wěn)電子系統(tǒng)，因而其動(dòng)穩(wěn)定性能大大改善了。旋翼無人機(jī)的縱向阻尼旋翼無人機(jī)的縱向阻尼主要來自旋翼。當(dāng)旋翼無人機(jī)以俯仰角ωz繞軸抬頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于鉸接式旋翼，由于槳葉與槳轂是鉸接的，機(jī)身的抬頭轉(zhuǎn)動(dòng)不能立刻將此轉(zhuǎn)動(dòng)直接傳給旋翼。由于槳葉慣性的緣故，葉尖平面的轉(zhuǎn)動(dòng)滯后于機(jī)身的轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)氣動(dòng)合力R對(duì)重心產(chǎn)生低頭力矩，阻止機(jī)身的抬頭轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，在機(jī)身低頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)抬頭力矩，阻止機(jī)身的低頭轉(zhuǎn)動(dòng)。旋翼無人機(jī)的航向阻尼對(duì)于單旋翼帶尾槳式旋翼無人機(jī)來說，航向阻尼主要來自尾槳。當(dāng)機(jī)頭以角速度ωy向左偏轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)尾槳有軸向來流ωylTR從尾槳右方（相當(dāng)于下游）吹來，增大尾槳的構(gòu)造迎角，使尾槳向左的拉力增大，從而出現(xiàn)一個(gè)使機(jī)頭右偏的附加力矩，阻止機(jī)頭左偏。同理，若機(jī)頭以（?ωy）角速度向右偏轉(zhuǎn)，則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)使機(jī)頭左偏的附加力矩，阻止機(jī)頭右偏。一旦機(jī)頭偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止，阻尼隨即消失。旋翼無人機(jī)的橫向阻尼旋翼無人機(jī)在滾轉(zhuǎn)中，也會(huì)出現(xiàn)阻尼。對(duì)于單旋翼帶尾槳式旋翼無人機(jī)來說，橫向阻尼除了與縱向阻尼一樣與旋翼有關(guān)之外，還與尾槳有關(guān)。對(duì)尾槳來說，由于旋翼無人機(jī)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，改變了尾槳的拉力大小，增加了橫向阻尼，這是在縱向運(yùn)動(dòng)沒有的情況。旋翼無人機(jī)操縱性的定義操縱性是研究旋翼無人機(jī)在自動(dòng)駕駛儀操縱后的飛行狀態(tài)改變的動(dòng)態(tài)過程。該過程是非定常過程，其運(yùn)動(dòng)特性隨時(shí)間呈不規(guī)則的隨機(jī)性變化。一般用兩個(gè)術(shù)語來進(jìn)一步定義操縱性：操縱功效和操縱靈敏度。操縱功效指的是，為了從定常配平飛行狀態(tài)作機(jī)動(dòng)或者為了補(bǔ)償大的突風(fēng)擾動(dòng)，自動(dòng)駕駛儀可以利用的總的力或者力矩（指單位操縱運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的力或者力矩）；操縱靈敏度是指單位操縱運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的飛行器加速度或者定常速度。在確定操縱的精確度時(shí)，靈敏度有重要的意義。旋翼無人機(jī)的縱向和橫向操縱力矩是自動(dòng)駕駛儀通過伺服機(jī)構(gòu)改變自動(dòng)傾斜器的傾斜角來實(shí)現(xiàn)的；而旋翼無人機(jī)的航向操縱力矩則是自動(dòng)駕駛儀通過伺服機(jī)構(gòu)改變尾槳槳距來實(shí)現(xiàn)。旋翼無人機(jī)飛行操縱的特點(diǎn)（1）對(duì)于旋翼無人機(jī)的6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，即沿x、y、z三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自由度和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，只有4個(gè)直接的飛行操縱力（旋翼的拉力TS、后向力HS、側(cè)向力SS以及尾槳拉力TTR），以及另一個(gè)操縱是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或功率控制，因而對(duì)各自由度的控制并非彼此獨(dú)立。對(duì)于揮舞鉸偏置的旋翼，在改變HS力和SS力的同時(shí)，也改變了槳轂力矩MGx和MGz。（2）旋翼無人機(jī)對(duì)操縱的響應(yīng)存在各軸之間的嚴(yán)重耦合（對(duì)擾動(dòng)的響應(yīng)也是如此），須由自動(dòng)駕駛儀或自動(dòng)增控增穩(wěn)系統(tǒng)（SCAS）的修正動(dòng)作予以消除。（3）旋翼無人機(jī)的升降、俯仰、滾轉(zhuǎn)操縱，皆通過旋翼揮舞這一環(huán)節(jié)，所以直升機(jī)響應(yīng)滯后較大，而且揮舞慣性抑制了對(duì)于高頻操縱輸入的響應(yīng)，起著過濾器的作用。單旋翼帶尾槳旋翼無人機(jī)操縱方式旋翼無人機(jī)在空中飛行時(shí)具有6個(gè)自由度。自動(dòng)駕駛儀并不能對(duì)這6個(gè)自由度全部實(shí)施單獨(dú)的或彼此完全獨(dú)立的控制。但是，利用上述4個(gè)飛行操縱與發(fā)動(dòng)機(jī)控制的適當(dāng)配合，自動(dòng)駕駛儀可以操縱旋翼無人機(jī)實(shí)現(xiàn)所需要的任何飛行狀態(tài)。雙旋翼旋翼無人機(jī)的操縱方式雙旋翼旋翼無人機(jī)沒有尾槳，全部飛行操縱皆由旋翼執(zhí)行。每一副旋翼都有一套自動(dòng)傾斜器，都可以進(jìn)行周期變距，以改變每一副旋翼的拉力大小和傾斜方向。利用兩副旋翼拉力變化的組合，實(shí)現(xiàn)旋翼無人機(jī)的飛行操縱。多旋翼旋翼無人機(jī)的操縱方式多旋翼旋翼無人機(jī)是通過協(xié)調(diào)改變各旋翼升力的大小來實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制的，需要對(duì)旋翼旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速或總距進(jìn)行精準(zhǔn)的同步調(diào)制。旋翼無人機(jī)操縱性的主要指標(biāo)1）靈敏度：靈敏度說明的是旋翼無人機(jī)在操縱后的反應(yīng)大小，通常這樣規(guī)定：操縱機(jī)構(gòu)移動(dòng)一個(gè)角度或距離（如自動(dòng)傾斜器偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度或自動(dòng)駕駛儀控制操縱伺服機(jī)構(gòu)縱向移動(dòng)一定位移），所造成的旋翼無人機(jī)可能達(dá)到最大的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。靈敏度不僅與操縱功效有關(guān)，而且與阻尼有關(guān)。由于在穩(wěn)態(tài)中阻