机器人 · 3D打印一架升力体飞行器

飞机——这种密度比空气大的钢铁飞鸟能够在空中翱翔，靠的是一双翅膀所提供的升力。我们曾经在高中的课堂上或是其他地方，学习到很多飞机机翼产生升力的原理，但是很多情况下，那只是在某种特定的情况下的简化模型，真正的飞机上产生升力的原因非常复杂。不过不管用什么样的理论解释，大部分我们常见的飞机都拥有着一对非常显眼的双翼。有没有例外呢？



机器人 · 3D打印一架升力体飞行器



我们介绍过使用两个肯德基全家桶提供升力的马格努斯飞行器，而今天我们将要介绍的是另一种飞行器——整架飞机就是一个机身。很多时候，人们会将升力体结构和飞翼进行比较，用一句话来简单地总结的话，飞翼是一架只有机翼的飞机，而升力体是一架只有机身的飞机。通过修改机身的构型，升力体飞行器能够在飞行器处于亚音速或超音速状态下提供更好的操作性能。在航天飞机的设计和返回路径选择中，升力体飞行器为其提供了很大的帮助。不过不像是很多媒体所介绍的那样，航天飞机本身并不是一台升力体飞行器。



机器人 · 3D打印一架升力体飞行器



升力体飞行器因为其升力受限的特点而不太适合低速飞行。不过这并不耽误爱好者们自己设计制造升力体飞行器用来娱乐。比如用3D打印一个。在这样的飞行器中，其机械外观基本遵循升力体飞行器的定义，即无明显产生升力的机翼，仅有为控制姿态而设计的襟翼和尾翼。



机器人 · 3D打印一架升力体飞行器



在机体内部，安装了一些必要的控制和拍摄设备：控制尾翼和襟翼的舵机、FPV摄像头和回传用的发射机。最后，所有的飞行器都难逃被八轴带到空中，然后“一脚踹下”。



机器人 · 3D打印一架升力体飞行器



在实验中，升力体飞行器表现出了倔强的一面。有些飞行器的“尾部”过重，基本上飞行过程就是倒着摔回地面；有些飞行器则表现出了尾翼、襟翼过调的表现，飞行器在飞行的过程中不断左右震荡，但总体来说还算飞出了一条直线，并平稳落地。但大部分飞行器都不能正确地响应操作者遥控器的操作。仅有一台因为颜色而不受操作者喜欢的草绿色飞行器能够磕磕绊绊地飞行。这也从侧面印证了升力体飞行器的设计和调试的困难。