四旋翼

四旋翼是一种靠四个螺旋桨升空的飞行机器人，这四个桨通常装在 X 形或方形机架的四个角上。如今大多数人一听到“无人机”，脑海里浮现的就是这种外形。每个螺旋桨由各自的小电机带动旋转，抓住空气并把它往下抛；按照牛顿那条古老的规则——每一次推动都有一个等大的反推——这股向下喷出的气流就把飞行器向上顶。四个桨合在一起，就能产生足够的升力把整台机器托在空中。这种设计的妙处在于：它没有真正直升机那样的斜盘、尾桨或复杂的变距桨叶——每个螺旋桨都是固定的，机器人唯一会改变的，就是每个桨转得有多快。

就这一个简单的控制旋钮——四个转速——便足以飞往任何方向。要上升，就让四个一起加速；要下降，就让它们一起减速。要倾身向前滑行，就让后面两个加速、前面两个减速，于是机头朝下倾斜，升力此刻也把它往前推。要原地转向，就用上一个更微妙的窍门：两个螺旋桨顺时针转、两个逆时针转，平时每个桨拖着空气产生的扭转倾向互相抵消，但让顺时针那一对加速、另一对减速，就会剩下一股扭力，把整个机体转起来。四旋翼做出的每一个动作，其实都不过是这四个数字每秒被上下微调许多次。

正因为这四个转速的微小变化会让飞行器瞬间倾斜，四旋翼实际上无法由一个实时反应的人来驾驶——它会在几分之一秒里摇晃、翻转。机载计算机每秒数百次读取它的倾角和转速传感器，不停地把四个电机重新配平，而飞手或自动驾驶仪只需提出“往前飞”或“停在这儿”。正是这种机械上的简单与电子上快速配平的结合，让四旋翼成为用于摄影、竞速、巡检和科研的主流小型无人机。