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“用复杂控制机构显然没有必要,毕竟我们已经有了直升机,再复制一套类似系统既昂贵又没效率。”

卢赫生解释:“而精确控制发动机功率在当时也行不通。

内燃机的工作特性决定了它们无法实现所需的精准功率输出,更不用说将这样的技术从实验室推向量产了,其中的技术挑战巨大。”

苏晨微微点头,理解了卢赫生的观点。

的确,从成本效益来看,这些方案在当时都不具备实际应用价值。

苏晨忍不住插话说:“电动机应该没问题吧?它们更容易做到精确控制。我的小四轴飞行器就证明了这一点。”

“理论上是这样。”

对方回应:“但回到60年代,找到合适的电动机几乎是不可能的任务。

而且,为了适应不同的飞行状况,还需要一个中央控制系统——即专门的姿态调整计算机来协调各电机的输出。

这需要一台高性能的计算机来快速处理信息和调整电机功率,但在当时,那样的微型计算机根本不存在。”

苏晨突然意识到问题所在:“我用Z80 cpU和一些飞控代码解决了这一切,但那时连Z80都还没被发明出来。

即便是我现在使用的Z80,在处理载人航空所需的复杂计算时也显得力不从心。”

卢赫生点头赞同:“你说得对,这已经够让人头疼了,而多旋翼系统的问题远不止这些。”

实际上,即使是苏晨在国内航空界的两位导师郭伟强和谢志忠教授,可能也没有像卢老爷子这般深入了解多旋翼系统的挑战。

作为老美航空工业的大牛和格鲁曼公司的总工程师,卢赫生在研究苏晨的作品后,对此有了深刻的认识。

看到一老一少谈得如此投缘,旁观的徐贞感到十分欣慰。

苏晨好奇地追问:“那还有什么问题呢?”

“这个问题是在研究你的作品时发现的。”

卢赫生略带玩笑地说:

“你用了一些巧妙的方法解决了它,但这只适用于小型无人系统。如果要应用于大型高负载系统,这种方法就行不通了。”

苏晨不好意思地笑了笑:

“卢老,我知道很多改进都是郭教授团队做的。我对航空了解不多,您就别卖关子了,快告诉我吧。”

卢赫生见状不再逗他,开始解释:

“为确保四轴飞行器稳定飞行,必须配备一套姿态传感器、飞控和动力组成的负反馈系统。

在我测试你提供的成品时,我发现了一个关键点:响应速度。

也就是说,当飞行器受到外界干扰偏离平衡时,系统必须迅速检测并计算出纠正措施,然后快速调整各电机转速以恢复姿态。”

卢赫生微笑着看向苏晨,继续说:

“为了满足基本控制需求,这套系统的反应必须非常快,这是我在应对cIA项目时得出的结论。

所以,及时性和准确性对于实现稳定的飞行至关重要。”

卢赫生沉思片刻后,缓缓开口:

“问题的核心在于速度。如果系统反应太慢,当飞控计算出调整方案并指挥电机改变转速时,飞机的姿态可能已经变化过大,导致原来的调整方案失效,进而使飞机失去平衡。

因此,对于四旋翼飞行器来说,快速响应是确保稳定的关键。

电子系统的延迟几乎可以忽略不计,真正的挑战在于机械部分——电机和螺旋桨由于惯性和空气阻力的影响,其响应速度远不及电子信号。”

“最初,我考虑过通过改变桨距来调整升力的方法,以保持飞行器的平衡。

这种方法的优点在于即使尺寸和功率增加,响应速度仍然能满足需求,并且效率较高。

然而,这会使得机械结构变得更加复杂,增加了故障风险,同时也大幅提高了成本。”

“但你的设计却巧妙地解决了这个问题。你选择了增强电机功率而减少螺旋桨惯量与阻尼,创造出一种‘大马拉小车’的动力模式。

这样一来,在正常飞行中,电机的工作状态相对温和,保留了充足的备用功率,从而大大提升了电机加速减速的能力。

这意味着飞控在需要调整姿态时,可以更快地得到响应。”

说到这里,卢赫生微微一笑,继续说道:“这个方法虽然看似投机取巧,因为它降低了功率-载荷效率,需要预留大量的功率用于随时纠正姿态。

但在微型无人机的应用上,它确实是最经济、最简单的解决方案。

尽管这种方法不适合大型或重载飞行器,但它充分展示了创新思维的力量。”

苏晨听了这段话,终于明白了为何卢赫生如此重视他的四旋翼飞行器,并邀请他见面。

他也开始理解许恪提到的老美航空界对这款小型飞行器的关注——那些习惯于设计大型飞行器的人们,未曾想到微型无人机可以通过这种简单直接的方法实现高效能。

意识到这一点,苏晨心中感慨万分,他原本只是复制了一个前世见过的设计,未深入思考背后的原理。

后来经过谢志忠和郭伟强两位教授的改进,他更是无从得知其中的变化。

现在,他真诚地感谢卢赫生的指导,并向老人深深鞠了一躬,表达自己的感激之情。

卢赫生接受了这一礼节,然后让苏晨重新坐下,补充道:

“尽管你可能没有深入了解这些技术细节,但你所设计的飞行器展现出许多天才般的创意。

有时候,正是因为你不受传统束缚,才能提出令人意想不到的好点子,正如早期航空先驱们所做的那样,他们凭借激情和想象力创造了非凡的成就。”

苏晨笑着回应:“卢老太夸奖了,当时我只是突发奇想。”

卢赫生认真地说:“许多伟大的发明都源于瞬间的灵感,就像牛顿与他的苹果一样。

好了,我们换个话题,艾力科,既然你创造了这台四旋翼无人机,你对它的未来有什么想法呢?”

听到这里,苏晨松了一口气,终于轮到他大展身手了。

“卢老,我开始制作这架四旋翼原型机时,并没有太多远大的目标,只是一时兴起罢了。”

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