旋翼飞机(cyclocopter)是一种奇怪的飞机，它使用围绕水平轴旋转的翼型以产生升力和推力。 这个概念其实在一个世纪以前就提出了，但这种飞机很难制造和飞行，所以旋翼飞机没有像直升机那样蓬勃发展。 事实上，只有少数几个研究小组在研究旋翼飞机，而且目前，他们只专注于小型旋翼飞机的研究。美国德克萨斯A&M飞行实验室的Moble Benedict教授以及他的团队就是其中之一，最近，他们成功研究出了一个小型旋翼飞机，重量只有29克。这可能是取代直升机、多轴飞行器的又一个进步。
[notification type=”alert-success” close=”false” ]具体的飞行过程可以看最上方的视频。[/notification]
如果看了视频还不明白旋翼是如何让无人机飞起来的，看下图你大概就能明白了。
八个桨翼集中在一个滚筒式的结构上，滚筒自传的时候每个桨翼都会相应的发生变化，滚筒高速滚动让流经上下翼面的空气产生流速差，从而在底部产生强大的推理，使得无人机起飞。同时，滚筒在运行时推向后方的气流能够产生向前的推力。
Moble Benedict从事旋翼飞行器研究多年，他表示，在理论上来讲，旋翼方式动能效率更高，功耗更小，同时会更安静，更节省空间，更稳定，在速度上跟直升机也相差无几。
Moble Benedict介绍说，目前他们已经证明了，由于旋翼飞行器的结构的特殊性，其空气动力的转换效率要远高于传统的直升机，而且机动性更强，其控制方向和速度的能力要优于传统直升机很多。
说到这，大家肯定有一个疑问，既然这个东西好处这么多，无人机、飞行器发展了这么久，为什么没有大规模采用这种方式呢？
Moble Benedict的回答是，人们曾经试图探索旋翼式飞行器百十来年了，不过在20世纪初，直升机的巨大成功和广泛应用，让人们是去了对旋翼式无人机研究的兴趣。另外，旋翼式无人机在早前有一个致命的问题，就是其桨翼结构比较复杂，在运行时缺乏适合的飞控稳定，如今科技已经成熟，这方面不再是问题。他们自己研发了相应的陀螺仪、加速器和处理器等等，并且对其内在软件进行了长时间的调试，现在稳定性已经与市面上的无人机相差无几了。
并且，以前旋翼飞行器在运行时，桨片所承受的空气动力比较大，早前没有合适的材料能够适合这个承重，不过随着科技发展，各种符合材料的出现，这一问题也就解决了。他们在试验中使用了创新型的碳纤维复合材料来制作桨片，每片只有0.12克。
[notification type=”alert-success” close=”false” ]未来的研究方向[/notification]
Moble Benedict教授表示，在未来，会围绕着旋翼飞行器进行更精进的研究，从而让这种无人机更完善，更实用。
首先他们将会对材料进行研究，设计更轻、更结实的桨片，增加其在高速旋转下的荷载能力。
其次，需要对旋翼式飞行器的结构进行精简，让其更加简单，至少不能像目前这么复杂。
还有，对桨片形状的设计关乎无人机在悬停、高速飞行下的状态和效率，这方面还有待提升。
Benedict教授说，他们已经证明了这种旋翼飞行未来的潜力，他们接下来的目标之一是在大型飞行器上进行旋翼式的实验，未来也会延伸至有人驾驶飞机。目前他们已经得到了美国军方的资金上的支持。
其实，以摆线浆为升力的飞行器近两年也有出现，在2014年第五届无人机大会展览上，一架名为风火轮的旋翼机就十分抢眼，该机也采用了两个摆线浆为升力源，同时用作副翼控制，采用一个螺旋桨进行俯仰控制和偏航控制。不过，这架飞机在当时只是一架概念机，这两年已经没有了消息。
在飞行器（特别是消费级无人机）形态已经被固化的当下，众多从业者所进行的无人机研究很多都是“新瓶装旧酒”，并没有在形态上进行太多的思考，包括很多概念式的飞行汽车也使用了普通多旋翼无人机式的设计，这让人不免乏味。而Benedict教授表示，待旋翼飞行器技术成熟的时候，用在飞行汽车等方向会比传统的飞行器更加的合适，未来前景会十分广阔。
（译自IEEE Robotics）
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