为什么现在大型飞机不设计成多旋翼直升机（就是现在航拍常用的四、六、八旋翼）？
你这个问题提得很有意思！确实，现在航拍无人机铺天盖地，都是多旋翼的设计，看上去灵活又强大。但要把这个思路用到像波音747或者空客A380那样的大型客机上，那可就完全是另一回事了，而且现实中几乎不可能。我来跟你仔细说道说道，为什么咱们坐飞机出行，还是一水的固定翼飞机，而不是巨大的“八旋翼巨无霸”。
一、 升力效率和悬停的巨大代价
首先，最核心的问题就是升力效率。
固定翼飞机： 靠机翼在空气中高速运动产生相对风，利用机翼的特殊形状（翼型）产生压力差，从而获得升力。这个过程就像你在路上跑得越快，衣服越容易被风吹起来一样。一旦速度上来，机翼产生的升力非常高效，维持巡航只需要相对小的推力。
多旋翼直升机： 它的升力完全来自于旋翼旋转时向下推挤空气产生的反作用力。想象一下，你用扇子使劲扇风，空气被往下吹，你觉得一股力量把你往上推。为了产生足够大的升力来支撑一架巨大的飞机，这些旋翼得非常非常大，而且转速也要相当高。
关键在于，要产生相同的升力，多旋翼需要耗费远高于固定翼飞机的能量。这意味着，如果一架像A380那样重达几百吨的飞机要靠旋翼来维持悬停或低速飞行，它的动力系统得有多么庞大和耗能？而且，一旦要以巡航速度飞行，这些巨大的旋翼就需要以更高的转速或更大的倾角来对抗前进的阻力，效率会进一步直线下降，甚至会产生不稳定的气流。
二、 结构强度和重量的噩梦
设想一下，要把八个直径几十米甚至上百米的巨大旋翼装在一架大型飞机上，然后还要保证它们在承受巨大的离心力、空气动力载荷以及飞机自身重量的情况下不散架，这简直是工程师的噩梦。
旋翼的制造与维护： 如此巨大的旋翼，材料需要极端坚固且轻便，这对材料科学是极大的挑战。而且，它们的平衡、振动、疲劳寿命都需要达到极高的标准。维修保养的复杂性和成本也难以想象。
连接结构： 把这些巨大的旋翼牢牢地固定在机身上，需要的连接结构会非常厚重和复杂。这会大大增加飞机的自重，进一步加剧升力的问题。你可能需要更多的旋翼来支撑这些连接结构的重量，形成一个恶性循环。
振动和噪音： 如此庞大的旋转部件，即使设计得再好，也会产生巨大的振动和噪音。想想现在航拍无人机飞近的时候，那“嗡嗡嗡”的声音有多大，放大成百上千倍，那种噪音和振动对于乘客和地面都会是毁灭性的。
三、 动力系统的规模与复杂性
驱动这些巨大的旋翼，需要的动力系统将是前所未有的。
发动机数量与布局： 你需要至少八个（如果按照八旋翼算）强大的发动机来独立驱动每个旋翼。这比目前客机上的两到四个发动机要多得多。发动机的布局、供油、冷却、排气都会是巨大的挑战。
传动系统： 如何将发动机的动力高效地传递给每一个巨大的旋翼？如果采用齿轮或皮带传动，其尺寸、重量、效率以及可靠性都将是巨大的难题。电力驱动？那需要能提供超乎想象的电能的电池或发电机，这在目前技术下依然是瓶颈。
故障容错性： 虽然多旋翼系统理论上具备一定的故障容错性（比如一个旋翼坏了，其他旋翼还能支撑），但在大型飞机上，一个关键部件的失效就可能导致灾难。而且，同时驱动八个如此巨大的旋翼，任何一个环节的故障都可能瞬间引发连锁反应。
四、 空气动力学和气动布局的限制
气流干扰： 巨大的旋翼群在空气中搅动，它们产生的气流会相互干扰，形成复杂的、不确定的涡流。这不仅会影响升力，还会对飞机的操控性造成严重影响。你很难预测在这种混乱的气流下，飞机如何稳定地前进或转向。
低速与高速的矛盾： 多旋翼在低速或悬停时效率尚可，但一旦要达到大型客机所需的巡航速度（例如800900公里/小时），它们会变得极其低效，甚至无法实现。固定翼飞机通过优化翼型和布局，在宽泛的速度范围内都能保持不错的效率。
起降和操控： 虽然多旋翼起降非常灵活，但要操控几百吨的飞机在狭小的跑道上精确降落，并且还要应对侧风等复杂情况，难度是指数级增加的。目前的飞行控制系统，即使是最先进的，也可能难以驾驭如此庞大的复杂系统。
五、 经济性和实用性
综合以上几点，我们可以看到：
制造成本： 研发、设计、制造这样一架大型多旋翼飞机，其成本将是天文数字，远远超出目前固定翼飞机的制造费用。
运营成本： 高昂的燃油消耗（效率低）、维护成本（复杂结构、高科技部件）、以及潜在的故障率，都会让它的运营成本高得离谱。
安全性： 众多的旋转部件意味着更多的潜在失效点，整体的安全性难以保障，特别是与经过几十年验证的固定翼技术相比。
市场需求： 目前航空运输市场对飞机的需求是高效、经济、安全地长距离运输大量乘客或货物。多旋翼设计在效率和经济性上完全无法满足这些核心需求。
总结一下，就好比你用一把非常大的电风扇来吹动一架巨型汽车前进，虽然理论上能产生一些推力，但它的效率、稳定性和能耗都远远不如汽车四个轮子的滚动。
所以，虽然多旋翼技术在无人机领域大放异彩，解决了小尺寸、短航程、低载重的飞行任务，但当目标放大到大型客机这个级别时，它所面临的物理规律和工程挑战是目前技术难以逾越的。我们看到的固定翼设计，是经过无数代工程师优化、迭代、验证，在效率、结构、动力、操控等各方面达到最佳平衡的产物。
希望我这么讲，你能明白为什么咱们坐飞机还是“老样子”了！
一、 升力效率和悬停的巨大代价
首先，最核心的问题就是升力效率。
固定翼飞机： 靠机翼在空气中高速运动产生相对风，利用机翼的特殊形状（翼型）产生压力差，从而获得升力。这个过程就像你在路上跑得越快，衣服越容易被风吹起来一样。一旦速度上来，机翼产生的升力非常高效，维持巡航只需要相对小的推力。
多旋翼直升机： 它的升力完全来自于旋翼旋转时向下推挤空气产生的反作用力。想象一下，你用扇子使劲扇风，空气被往下吹，你觉得一股力量把你往上推。为了产生足够大的升力来支撑一架巨大的飞机，这些旋翼得非常非常大，而且转速也要相当高。
关键在于，要产生相同的升力，多旋翼需要耗费远高于固定翼飞机的能量。这意味着，如果一架像A380那样重达几百吨的飞机要靠旋翼来维持悬停或低速飞行，它的动力系统得有多么庞大和耗能？而且，一旦要以巡航速度飞行，这些巨大的旋翼就需要以更高的转速或更大的倾角来对抗前进的阻力，效率会进一步直线下降，甚至会产生不稳定的气流。
二、 结构强度和重量的噩梦
设想一下，要把八个直径几十米甚至上百米的巨大旋翼装在一架大型飞机上，然后还要保证它们在承受巨大的离心力、空气动力载荷以及飞机自身重量的情况下不散架，这简直是工程师的噩梦。
旋翼的制造与维护： 如此巨大的旋翼，材料需要极端坚固且轻便，这对材料科学是极大的挑战。而且，它们的平衡、振动、疲劳寿命都需要达到极高的标准。维修保养的复杂性和成本也难以想象。
连接结构： 把这些巨大的旋翼牢牢地固定在机身上，需要的连接结构会非常厚重和复杂。这会大大增加飞机的自重，进一步加剧升力的问题。你可能需要更多的旋翼来支撑这些连接结构的重量，形成一个恶性循环。
振动和噪音： 如此庞大的旋转部件，即使设计得再好，也会产生巨大的振动和噪音。想想现在航拍无人机飞近的时候，那“嗡嗡嗡”的声音有多大，放大成百上千倍，那种噪音和振动对于乘客和地面都会是毁灭性的。
三、 动力系统的规模与复杂性
驱动这些巨大的旋翼，需要的动力系统将是前所未有的。
发动机数量与布局： 你需要至少八个（如果按照八旋翼算）强大的发动机来独立驱动每个旋翼。这比目前客机上的两到四个发动机要多得多。发动机的布局、供油、冷却、排气都会是巨大的挑战。
传动系统： 如何将发动机的动力高效地传递给每一个巨大的旋翼？如果采用齿轮或皮带传动，其尺寸、重量、效率以及可靠性都将是巨大的难题。电力驱动？那需要能提供超乎想象的电能的电池或发电机，这在目前技术下依然是瓶颈。
故障容错性： 虽然多旋翼系统理论上具备一定的故障容错性（比如一个旋翼坏了，其他旋翼还能支撑），但在大型飞机上，一个关键部件的失效就可能导致灾难。而且，同时驱动八个如此巨大的旋翼，任何一个环节的故障都可能瞬间引发连锁反应。
四、 空气动力学和气动布局的限制
气流干扰： 巨大的旋翼群在空气中搅动，它们产生的气流会相互干扰，形成复杂的、不确定的涡流。这不仅会影响升力，还会对飞机的操控性造成严重影响。你很难预测在这种混乱的气流下，飞机如何稳定地前进或转向。
低速与高速的矛盾： 多旋翼在低速或悬停时效率尚可，但一旦要达到大型客机所需的巡航速度（例如800900公里/小时），它们会变得极其低效，甚至无法实现。固定翼飞机通过优化翼型和布局，在宽泛的速度范围内都能保持不错的效率。
起降和操控： 虽然多旋翼起降非常灵活，但要操控几百吨的飞机在狭小的跑道上精确降落，并且还要应对侧风等复杂情况，难度是指数级增加的。目前的飞行控制系统，即使是最先进的，也可能难以驾驭如此庞大的复杂系统。
五、 经济性和实用性
综合以上几点，我们可以看到：
制造成本： 研发、设计、制造这样一架大型多旋翼飞机，其成本将是天文数字，远远超出目前固定翼飞机的制造费用。
运营成本： 高昂的燃油消耗（效率低）、维护成本（复杂结构、高科技部件）、以及潜在的故障率，都会让它的运营成本高得离谱。
安全性： 众多的旋转部件意味着更多的潜在失效点，整体的安全性难以保障，特别是与经过几十年验证的固定翼技术相比。
市场需求： 目前航空运输市场对飞机的需求是高效、经济、安全地长距离运输大量乘客或货物。多旋翼设计在效率和经济性上完全无法满足这些核心需求。
总结一下，就好比你用一把非常大的电风扇来吹动一架巨型汽车前进，虽然理论上能产生一些推力，但它的效率、稳定性和能耗都远远不如汽车四个轮子的滚动。
所以，虽然多旋翼技术在无人机领域大放异彩，解决了小尺寸、短航程、低载重的飞行任务，但当目标放大到大型客机这个级别时，它所面临的物理规律和工程挑战是目前技术难以逾越的。我们看到的固定翼设计，是经过无数代工程师优化、迭代、验证，在效率、结构、动力、操控等各方面达到最佳平衡的产物。
希望我这么讲，你能明白为什么咱们坐飞机还是“老样子”了！
网友意见
飞机设计成旋翼机，这样的话机场不就节约跑道等资源了嘛？可以垂直起降
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你这个问题提得很有意思！确实，现在航拍无人机铺天盖地，都是多旋翼的设计，看上去灵活又强大。但要把这个思路用到像波音747或者空客A380那样的大型客机上，那可就完全是另一回事了，而且现实中几乎不可能。我来跟你仔细说道说道，为什么咱们坐飞机出行，还是一水的固定翼飞机，而不是巨大的“八旋翼巨无霸”。一、............. -
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