自中国明代的竹蜻蜓到1483年达芬奇的直升机设想，从20世纪40年代的贝尔47到今天多种多样的直升机，旋翼的发展日新月异。在电脑、电动力飞速发展的今天，旋翼又会有哪些意想不到的进化呢？

最小的主/尾遥控摄像旋翼：PD 100 Black Hornet

    在没有UAV（Unmanned Aerial Vehicle，军用无人机）的时代，敌后侦察、建筑物攻坚任务通常相当危险且复杂。来自2012年年初的一份美国国会报告，美国现役军用飞机中已经有近1/3的是无人机，与几年前相比，无人机数量增长了40倍。PD 100 Black Hornet便是在这样背景上诞生的世界最小的便携性遥控直升机之一。

    PD 100 Black Hornet的旋翼长约10厘米，全长约15厘米，比最近新发售的索尼Xperia Zu手机屏幕尺寸还小，重量为15克（约等于一勺盐的重量），1080P摄像头、遥控模块一应俱全。在飞行时，它能以每小时20公里的速度进行静音飞行，加上体型娇小的特点，很难在执行任务中被敌人发现或对周围产生影响。用户可以通过单手控制器对其进行远程遥控，而另一手则可以通过显示器观察PD 100 Black Hornet拍摄到的画面，并同时检查它的飞行状态数据以及地图任务规划。

    制造商Proxdynamics表示，PD 100 Black Hornet最大用处在于敌对侦察和困难地区的搜救工作，而多机控制和延长使用时间将是未来微型旋翼的研究方向。

只有手掌长的PD 100 Black Hornet可适应任何环境的隐秘侦察

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    由于旋翼的运作方式多种多样，微型旋翼的类型同样丰富多彩。

    Porxflyer   

    挪威设计师佩特·穆棱（Petter Muren）设计的Proxflyer可说是最小的同轴旋翼直升机，它由同轴旋翼和一个小型尾翼组成，仅有11厘米长，6.9克重，飞起来仅有花朵般大小。

    CrazyFlie Quadrotor

    托比亚斯·安东森（Tobias Antonsson）、阿尔诺·塔福勒（Arnaud Taffanel）和马库斯·埃利亚松（Marcus Eliasson）在瑞典做顾问时，偶然灵光一闪，研发了全长仅9厘米，重19克的CrazyFlie。它拥有128KB闪存和20KB的RAM，170毫安时的锂电池能提供7分钟的飞行时间，并且能通过电脑进行最远80米的远程控制。

轴数量最多的旋翼：Volocopter

    说起直升机，昂贵的造价和苛刻的起飞环境要求都让大多数人觉得和自己毫无关系，利用牛顿—欧拉动力学研发的四轴旋翼公诸于世后，研究人员便开始思考：能否利用多轴的升力来代替直升机单一的巨大旋翼？最终，研究人员根据物理学家托马斯·森克尔（Thomas Senkel）的16轴旋翼模型Multicoper 1研发出了18轴旋翼的Volocopter。

    Volocopter采用了1.8米长，重0.5公斤的碳纤维叶片与每个电机配组，以三个电机为一组排列成等边三角形，6组组成标准的六边形，形成两个标准的同心圆，去除了主旋翼、传动、尾梁和尾桨等经典直升机元素，通过18个旋翼旋转形成的压力差起飞，外围的一圈旋翼用以控制方向。整个铝框下有三个充气球作为起落架使用。Volocopter最大飞行高度可达到1981米，速度为每小时10公里，电池满充后可飞行一个半小时。作为最复杂的旋翼转向和电击输出力程序放置在主控电脑中，飞行员使用控制器操作时可以通过显示器查看旋翼状况和飞行数据。

    与普通直升机不同的是，Volocopter采用电力驱动，配备了专用的锂电池（在研究人员的设计中，未来会增加发电机进行辅助电力供应），减少了环境污染。此外，18轴旋翼的起飞要求并没有普通直升机那么高，安全性和容错率提高了不少。开发公司VOLO计划将与德国联邦航空办事处及德国超轻型飞机协会合作进行试飞，未来将Volocopter打造为平民级安全直升机。

虽然Volocopter大小和普通直升机基本相同，但其起飞环境要求却没有后者高，小型旋翼几乎能让它随时随地在任何小型空地着陆

>>>延伸阅读：普及的四轴旋翼飞行器

    和Volocopter同为多轴旋翼家族的四轴旋翼飞行器这两年发展迅猛，大有铺天盖地、全民普及之势，其变种之多，操控方式之便利，让人眼前一亮。

空中送餐的iTray

    传统的回转寿司店通常会采用传送带来进行上菜传菜服务，不过，英国伦敦名为YO! Sushi的寿司店，却用上了高级玩意儿：四轴旋翼飞行传菜盘iTray。iTray 是定制版RC Drone 产品，利用iPad专用APP进行操控，上菜员可以利用iTray的摄像头进行定位和观察，通过iPad的重力感应控制机器。

遥控直升车“B”

    由Kickstarter研发的遥控直升车“B”如同其名字一样，不仅可以利用四轴旋翼飞行跨过障碍，还能利用四个轮子在路上行驶。其机身是以富弹性物料制成，可以承受数米高的掉落。720P高清摄像头则能在行驶或飞行过程中拍照录像。Kickstarter表示“B”可以用于探险、搜救等工作，未来还将研发海陆空均能使用的第二代遥控直升车。

警用侦探Qube

   在国外警察局载人直升机满天飞的年代，类似Qube这样的小型四轴旋翼却因操作方便，费用低廉而越来越受到重视。Qube装备有普通的高清摄像机和热成像摄像机，充电时间5分钟，续航时间40分钟。与其对接控制的是普通的平板电脑，在使用时只需轻点地图的任意一点，Qube就能飞到指定地点进行监控。

最四不像的旋翼：Project Zero

    之所以称为“零计划（Project Zero）”，这架飞机从外形设计和功用上打破了一般飞机的划分模式，以四不像的设计开启了全新的飞机形态发展方向。

    零计划最大的特点在于，飞机采用立倾转旋翼技术，研究人员在两侧机翼安装了巨大的倾转旋翼，飞机依靠旋翼几乎可以垂直起飞并快速拉高高度，之后旋翼可以逐步倾斜（最高到90度），在向后吹风的情况下让飞机以固定螺旋桨的平翼形态靠机翼压力差形成浮力和向前的推力进行飞行。

    此外，零计划还采用了高带宽机电致动器（EMA），并计划采用柴油发电机加电池的混合电动力进行飞机的驱动。预计将于明年初完成最终测试并实现商业化。

零计划飞行设计图及实际成品图

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    倾转旋翼技术并非零计划的独创，只是零计划将其最大程度上和机翼进行了整合，并实现了混合动力的使用。事实上，要说到倾转旋翼机，当属2007年开始在美军服役的V-22鱼鹰式倾转旋翼机。它在机翼两端各有一个可变向的旋翼推进装置，整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向，并能固定在所需方向，因此能产生向上的升力或向前的推力，使其具备直升机的垂直升降能力，但又拥有固定翼螺旋桨飞机较高速、航程较远及耗油耗较低的优点。

最“被动”的旋翼：谷歌发电旋翼风筝

    “主动飞行的旋翼会耗费大量电力”这一点儿不假，但相反的，旋翼也能发电，你信吗？谷歌X实验室的高空旋翼风力发电风筝便是如此。

    高空旋翼风力发电的核心是马堪尼能源公司（Makani Power）于2011年发布的机载风力涡轮机（AWT）技术，通过AWT技术，旋翼会在风筝被放上天后被风吹动旋转并带动涡轮发电机来产生电力，其效率会比同等大小的风力发电机高一倍（当然，普通的大型风力发电塔的发电量仍高于发电风筝）。为此，谷歌X实验室为发电风筝安装了四台旋翼，飞行高度在250米~600米之间，发电效率约为30千瓦时。

    虽然旋翼发电风筝只是实验项目，但它的造价低廉且部署方便，随着技术的成熟，未来每人家里一台旋翼发电风筝免费发电的可能性还是非常大的。

机载风力涡轮机技术原理及旋翼发电风筝