上火星的“机智号”为什么和我们平时见到的无人机长得不太像？比如大疆那种，这样设计有什么优势？
你这个问题问得太好了！“机智号”火星直升机和我们熟悉的无人机（比如大疆）确实长得非常不一样，这背后是地球环境和火星环境巨大差异所决定的，而且“机智号”的设计是为了克服火星极端条件，实现前所未有的探索任务。
咱们先聊聊为什么它们长得不像，再深入分析“机智号”的设计优势。
外观上的显著差异：它们为什么不长得像？
最直观的差异，估计你已经发现了：“机智号”没有像大疆那样巨大的螺旋桨和相对方正的机身，反而是长得像一个小小的、带有四片旋翼的“盒子”，而且机身非常简练。
1. 大气密度是关键： 这是最核心的区别。“机智号”之所以那样设计，最主要的原因是火星大气层极其稀薄。火星大气的密度只有地球大气的百分之一左右。你可以想象一下，地球上的空气足够稠密，我们能轻易地在空气中划动身体，无人机的螺旋桨也能在相对稠密的空气中产生足够的升力来克服自身重量。但在火星上，空气稀薄得像真空差不多，想要产生足够的升力，需要螺旋桨以极高的速度旋转，并且要有更大的直径来“抓住”更多的空气。
2. “机智号”的设计思路：
反向旋转的同轴双旋翼： 你看到“机智号”的旋翼了吗？它不像大疆那样是四片旋翼在同一个平面上旋转。它实际上是两组独立的、同轴反向旋转的旋翼系统，一组在上面，一组在下面，并且它们会向相反的方向旋转。这样做有几个好处：
抵消扭矩： 当一个旋翼向上旋转产生升力时，它会试图让整个机身也跟着旋转（也就是产生“扭矩”）。如果只有一组旋翼，就需要一个尾桨来抵消这个扭矩，以保持机身稳定。但火星大气这么稀薄，一个尾桨也很难有效地产生足够的推力来抵消主旋翼的扭矩。而“机智号”采用两组同轴反向旋转的旋翼，一组产生的扭矩会和另一组相互抵消，这样就不需要尾桨了，大大简化了结构，也节省了宝贵的重量和能量。
提高效率和稳定性： 这种设计在稀薄大气中能更有效地产生升力，并且两组旋翼的相互作用也能提供更好的稳定性和控制性。想象一下，就像你用两只手同时拨动两根筷子，它们旋转的方向相反，这样整个物体就不会轻易地被甩出去。
高速旋转： 为了在稀薄的火星大气中产生足够的升力，“机智号”的旋翼转速非常高，每分钟要旋转几千次。你平时看到的大疆无人机旋翼转速要低得多。
轻巧的机身： 整个“机智号”设计得非常轻巧，大约只有1.8公斤。这样一来，产生的升力需求就大大降低了。机身结构也以轻质合金为主，用最少的材料实现最大的强度。
扁平、紧凑的设计： 它的整体形状更像一个扁平的盒子，而不是我们熟悉的带有“四轴”结构的无人机。这主要是为了方便折叠收纳进火星探测器“毅力号”的腹部，在登陆火星后能顺利地被释放出来。同时，这种紧凑的布局也可能有助于在低重力环境下保持更好的空气动力学稳定性。
3. 火星重力的影响： 火星的重力只有地球的约38%。这意味着在火星上，任何物体都比在地球上要轻得多。这在一定程度上也让“机智号”的设计变得可行，因为它需要克服的向下的引力比在地球上要小。
“机智号”这样设计的优势：
正因为“机智号”的设计是为了适应火星的特殊环境，它拥有一些在我们地球无人机上不太会优先考虑的独特优势：
1. 征服稀薄大气，实现“空中飞行”： 这是最核心的优势。“机智号”的设计完美解决了火星大气稀薄带来的升力难题，让我们在其他星球上第一次实现了动力飞行。这为我们未来探索其他星球提供了全新的视角和工具。
2. 结构简单，可靠性高： 没有尾桨，更少的活动部件，意味着发生故障的概率更低，也更容易维护（尽管在火星上谈“维护”比较遥远，但设计阶段就必须考虑）。这种简洁的设计在极端环境下尤为重要。
3. 低能耗： 简洁高效的旋翼设计和轻巧的机身，使得“机智号”在飞行过程中能更有效地利用有限的能源。在火星上，每一瓦特的能量都弥足珍贵。
4. 易于部署： 紧凑、扁平的设计非常适合作为“乘客”被运送到火星。在“毅力号”探测器着陆后，只需将其从载具中释放出来，它就能开始工作，不需要复杂的展开步骤。
5. 高效的升力产生： 同轴反转的旋翼系统在稀薄大气中能更高效地将发动机的动力转化为向上的升力。这对于需要稳定悬停和精准飞行的火星任务至关重要。
总结一下：
简单来说，大疆无人机那样在大气层稠密、重力相对较大的地球上设计得很好。而“机智号”则是一台“量身定制”的火星飞行器，它的每一个设计都围绕着解决火星稀薄大气、低重力以及能源受限这些挑战而展开。它不是为了载人或货物运输，而是纯粹为了科学侦察和验证技术可行性。因此，它们的“长相”差异，本质上是不同星球环境下的最优解不同所致。它向我们证明了，即使在看似不可能的环境下，人类的智慧也能让飞行成为可能。这绝对是工程上的一个里程碑式的创举！
咱们先聊聊为什么它们长得不像，再深入分析“机智号”的设计优势。
外观上的显著差异：它们为什么不长得像？
最直观的差异，估计你已经发现了：“机智号”没有像大疆那样巨大的螺旋桨和相对方正的机身，反而是长得像一个小小的、带有四片旋翼的“盒子”，而且机身非常简练。
1. 大气密度是关键： 这是最核心的区别。“机智号”之所以那样设计，最主要的原因是火星大气层极其稀薄。火星大气的密度只有地球大气的百分之一左右。你可以想象一下，地球上的空气足够稠密，我们能轻易地在空气中划动身体，无人机的螺旋桨也能在相对稠密的空气中产生足够的升力来克服自身重量。但在火星上，空气稀薄得像真空差不多，想要产生足够的升力，需要螺旋桨以极高的速度旋转，并且要有更大的直径来“抓住”更多的空气。
2. “机智号”的设计思路：
反向旋转的同轴双旋翼： 你看到“机智号”的旋翼了吗？它不像大疆那样是四片旋翼在同一个平面上旋转。它实际上是两组独立的、同轴反向旋转的旋翼系统，一组在上面，一组在下面，并且它们会向相反的方向旋转。这样做有几个好处：
抵消扭矩： 当一个旋翼向上旋转产生升力时，它会试图让整个机身也跟着旋转（也就是产生“扭矩”）。如果只有一组旋翼，就需要一个尾桨来抵消这个扭矩，以保持机身稳定。但火星大气这么稀薄，一个尾桨也很难有效地产生足够的推力来抵消主旋翼的扭矩。而“机智号”采用两组同轴反向旋转的旋翼，一组产生的扭矩会和另一组相互抵消，这样就不需要尾桨了，大大简化了结构，也节省了宝贵的重量和能量。
提高效率和稳定性： 这种设计在稀薄大气中能更有效地产生升力，并且两组旋翼的相互作用也能提供更好的稳定性和控制性。想象一下，就像你用两只手同时拨动两根筷子，它们旋转的方向相反，这样整个物体就不会轻易地被甩出去。
高速旋转： 为了在稀薄的火星大气中产生足够的升力，“机智号”的旋翼转速非常高，每分钟要旋转几千次。你平时看到的大疆无人机旋翼转速要低得多。
轻巧的机身： 整个“机智号”设计得非常轻巧，大约只有1.8公斤。这样一来，产生的升力需求就大大降低了。机身结构也以轻质合金为主，用最少的材料实现最大的强度。
扁平、紧凑的设计： 它的整体形状更像一个扁平的盒子，而不是我们熟悉的带有“四轴”结构的无人机。这主要是为了方便折叠收纳进火星探测器“毅力号”的腹部，在登陆火星后能顺利地被释放出来。同时，这种紧凑的布局也可能有助于在低重力环境下保持更好的空气动力学稳定性。
3. 火星重力的影响： 火星的重力只有地球的约38%。这意味着在火星上，任何物体都比在地球上要轻得多。这在一定程度上也让“机智号”的设计变得可行，因为它需要克服的向下的引力比在地球上要小。
“机智号”这样设计的优势：
正因为“机智号”的设计是为了适应火星的特殊环境，它拥有一些在我们地球无人机上不太会优先考虑的独特优势：
1. 征服稀薄大气，实现“空中飞行”： 这是最核心的优势。“机智号”的设计完美解决了火星大气稀薄带来的升力难题，让我们在其他星球上第一次实现了动力飞行。这为我们未来探索其他星球提供了全新的视角和工具。
2. 结构简单，可靠性高： 没有尾桨，更少的活动部件，意味着发生故障的概率更低，也更容易维护（尽管在火星上谈“维护”比较遥远，但设计阶段就必须考虑）。这种简洁的设计在极端环境下尤为重要。
3. 低能耗： 简洁高效的旋翼设计和轻巧的机身，使得“机智号”在飞行过程中能更有效地利用有限的能源。在火星上，每一瓦特的能量都弥足珍贵。
4. 易于部署： 紧凑、扁平的设计非常适合作为“乘客”被运送到火星。在“毅力号”探测器着陆后，只需将其从载具中释放出来，它就能开始工作，不需要复杂的展开步骤。
5. 高效的升力产生： 同轴反转的旋翼系统在稀薄大气中能更高效地将发动机的动力转化为向上的升力。这对于需要稳定悬停和精准飞行的火星任务至关重要。
总结一下：
简单来说，大疆无人机那样在大气层稠密、重力相对较大的地球上设计得很好。而“机智号”则是一台“量身定制”的火星飞行器，它的每一个设计都围绕着解决火星稀薄大气、低重力以及能源受限这些挑战而展开。它不是为了载人或货物运输，而是纯粹为了科学侦察和验证技术可行性。因此，它们的“长相”差异，本质上是不同星球环境下的最优解不同所致。它向我们证明了，即使在看似不可能的环境下，人类的智慧也能让飞行成为可能。这绝对是工程上的一个里程碑式的创举！
网友意见
这东东就是直升机上的共轴反桨。
这种做法的最大优势是结构死重小，自重轻——和无人机的四轴相比，少了3台电机的重量。和传统的尾桨少了那套长长的尾桨传动轴
其次就是机体结构紧凑——不再需要比旋翼还长的支撑轴。如果把旋翼也折叠起来，整个体积就会很小。
最后就是气动布局对称，在各种横风中起降安全性会更高——当然，这是跟传统尾桨布局比的。
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