飛機(jī)——這種密度比空氣大的鋼鐵飛鳥能夠在空中翱翔，靠的是一雙翅膀所提供的升力。我們?cè)?jīng)在高中的課堂上或是其他地方，學(xué)習(xí)到很多飛機(jī)機(jī)翼產(chǎn)生升力的原理，但是很多情況下，那只是在某種特定的情況下的簡(jiǎn)化模型，真正的飛機(jī)上產(chǎn)生升力的原因非常復(fù)雜。不過不管用什么樣的理論解釋，大部分我們常見的飛機(jī)都擁有著一對(duì)非常顯眼的雙翼。有沒有例外呢？



機(jī)器人 · 3D打印一架升力體飛行器



我們介紹過使用兩個(gè)肯德基全家桶提供升力的馬格努斯飛行器，而今天我們將要介紹的是另一種飛行器——整架飛機(jī)就是一個(gè)機(jī)身。很多時(shí)候，人們會(huì)將升力體結(jié)構(gòu)和飛翼進(jìn)行比較，用一句話來(lái)簡(jiǎn)單地總結(jié)的話，飛翼是一架只有機(jī)翼的飛機(jī)，而升力體是一架只有機(jī)身的飛機(jī)。通過修改機(jī)身的構(gòu)型，升力體飛行器能夠在飛行器處于亞音速或超音速狀態(tài)下提供更好的操作性能。在航天飛機(jī)的設(shè)計(jì)和返回路徑選擇中，升力體飛行器為其提供了很大的幫助。不過不像是很多媒體所介紹的那樣，航天飛機(jī)本身并不是一臺(tái)升力體飛行器。



機(jī)器人 · 3D打印一架升力體飛行器



升力體飛行器因?yàn)槠渖κ芟薜奶攸c(diǎn)而不太適合低速飛行。不過這并不耽誤愛好者們自己設(shè)計(jì)制造升力體飛行器用來(lái)娛樂。比如用3D打印一個(gè)。在這樣的飛行器中，其機(jī)械外觀基本遵循升力體飛行器的定義，即無(wú)明顯產(chǎn)生升力的機(jī)翼，僅有為控制姿態(tài)而設(shè)計(jì)的襟翼和尾翼。



機(jī)器人 · 3D打印一架升力體飛行器



在機(jī)體內(nèi)部，安裝了一些必要的控制和拍攝設(shè)備：控制尾翼和襟翼的舵機(jī)、FPV攝像頭和回傳用的發(fā)射機(jī)。最后，所有的飛行器都難逃被八軸帶到空中，然后“一腳踹下”。



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在實(shí)驗(yàn)中，升力體飛行器表現(xiàn)出了倔強(qiáng)的一面。有些飛行器的“尾部”過重，基本上飛行過程就是倒著摔回地面；有些飛行器則表現(xiàn)出了尾翼、襟翼過調(diào)的表現(xiàn)，飛行器在飛行的過程中不斷左右震蕩，但總體來(lái)說(shuō)還算飛出了一條直線，并平穩(wěn)落地。但大部分飛行器都不能正確地響應(yīng)操作者遙控器的操作。僅有一臺(tái)因?yàn)轭伾皇懿僮髡呦矚g的草綠色飛行器能夠磕磕絆絆地飛行。這也從側(cè)面印證了升力體飛行器的設(shè)計(jì)和調(diào)試的困難。