垂直（zhí）运（yùn）动

      无（wú）人机利用旋翼实现前进和（hé）停止（zhǐ）。力的相对性意味（wèi）着旋翼推动（dòng）空气时，空气也会反向推动旋翼。这是无人（rén）机能够（gòu）上（shàng）上下下的基（jī）本原理。进而，旋翼旋转地越快，升力就越大，反之亦然。

      现（xiàn）在（zài）的无人机能够做三件事情：悬停、爬升和降低。当悬停时，无人（rén）机四个（gè）旋翼产生的推力等于向下的重力。这非常容易理解。那么如何实现爬升？增加四（sì）个旋翼的推力从而（ér）产生一个大于重力的向上的力。在该动作完成之（zhī）后，无人（rén）机的（de）推力可以相（xiàng）对减少（shǎo），但为（wéi）了（le）使（shǐ）其继续向上飞行，那么仍（réng）必须（xū）**向上的（de）力（lì）要（yào）大于向下（xià）的力。使无人机降低的要（yào）求则（zé）相（xiàng）反：需要减少旋翼的推力速（sù）度，此时合力向下（xià）。

旋转

如何使一个（gè）正在朝（cháo）北飞的无人机掉（diào）头向南飞？此（cǐ）时（shí）旋（xuán）翼的运动（dòng）原理又是什么？

如图（tú）所示，红色的旋翼呈逆时针旋转，绿色（sè）的（de）旋翼呈顺时（shí）针旋转。当（dāng）这两（liǎng）组旋翼（yì）向相反（fǎn）方向旋（xuán）转时，无（wú）人机的总动力为零。角动力（lì）值与（yǔ）线性（xìng）动力值很像，可以用角速度乘惯性矩计算得出。可以说，角动力（lì）取决于旋翼旋转的速度。

       假设红色（sè）旋翼有一个值为正的角动量，而绿色旋翼有一（yī）个值（zhí）为负的（de）角动量，每个旋翼的值分为+2、+2、-2、-2，那么此时所有的力加起来为零。无人机即能实现悬停。

而（ér）要使无（wú）人机（jī）向（xiàng）右转，则需要降低旋翼（yì）1的角（jiǎo）速度。但是，虽然来自旋翼1的推力（lì）缺（quē）失（shī）能（néng）使无人机改变（biàn）运动方向，但与此同时向上（shàng）的力不等（děng）于（yú）向下的重力，所以无人机（jī）会下降。那（nà）么，如何使无人机（jī）在改（gǎi）变（biàn）方向时保持高度不变？

      降（jiàng）低旋（xuán）翼1和3旋转（zhuǎn）速度的同时，增加（jiā）旋翼（yì）2和4的旋转（zhuǎn）速度。此时旋翼的角动（dòng）力仍然不为零，所以无人机能够旋（xuán）转。而总力仍（réng）然等于重力，则无人机（jī）能（néng）够保持在（zài）同（tóng）一高度。由于向（xiàng）同一方向旋转的旋翼（yì）角为对角，所（suǒ）以无（wú）人机仍然可以保（bǎo）持平衡（héng）。

向前（qián）飞（fēi）行和侧向飞行（háng）

无人机向前和向后的运（yùn）动（dòng）原理有什么区别？其实（shí）没有，因为（wéi）无人机是对称（chēng）的（de）。这（zhè）同样适用于侧向运动。一架四轮无人（rén）机就像一辆每一面都可（kě）作为正面（miàn）的车，所以（yǐ）了如何向（xiàng）前（qián）也就解释了如（rú）何向后或（huò）向两侧移动的问题（tí）。

那么具（jù）体该如何操作？

       增加旋（xuán）翼3和4的旋转速率，降（jiàng）低旋翼1和2 的速率。此时，总推力（lì）与重量相等，因（yīn）此无人机能（néng）够保持高（gāo）度不变。此外，由于一个位（wèi）于后（hòu）方的旋翼是逆（nì）时针旋转（zhuǎn），而另一个（gè）为（wéi）顺时针（zhēn）旋（xuán）转，所以增加的旋转力仍（réng）然会为零，前方的旋翼情况相同。所以整体上无人机的方向不会改变。然而，无人机后（hòu）部旋翼所增加的力会使（shǐ）其向（xiàng）前倾斜，因此应该稍微增加所有旋（xuán）翼的推力从而产生一个净推力，其中的（de）一（yī）个分力可以用来平衡重量和（hé）向前运动的（de）力。

学会使用计算机系统（tǒng）

操作（zuò）无人机的每个动（dòng）作都（dōu）是通过（guò）改变一个或多个旋翼的转速完成，为了用一（yī）个（gè）控制器控制全部旋翼要善用某种计算机控制系统。此外（wài），无人机的加速器和陀螺仪可以对每个旋翼进行（háng）微调，从而进（jìn）一步（bù）提高飞行的简易（yì）性和稳定性（xìng）。所以如果（guǒ）让（ràng）计算机系统完成所有的工作，那么操纵无人机则相当容易。

理解无人机的飞行原理是（shì）不是很有（yǒu）趣？