涵道无人机（Ducted Fan UAV）正如（rú）其英文名一样对我们而言比较（jiào）陌生。
提（tí）起“涵道”，这两个字大（dà）家可能比较熟悉，但对（duì）于“涵（hán）道”涉及（jí）到的（de）飞行（háng）器及其它概念，大家可能没什么印象。比如“涵道发动机”，“涵道风扇”这两个概念是否一样呢？
1.涵道无人（rén）机（jī）机型特点
相对于固定翼型无人（rén）机、直升机型无人机、多旋翼型无人机，“涵道无人机”更能体现出飞（fēi）行器（qì）构造概念在表现（xiàn）形式上的灵活性。
2. 涵道（dào）无人机（jī）控制方式
一般说道无人机的控制方式只涉及到姿态控（kòng）制方式，比如固定翼。
对（duì）于有（yǒu）些机型如直升（shēng）机型、多旋翼类型除了姿态控制外也涉（shè）及反扭（niǔ）矩（jǔ）的提供，而且提供反（fǎn）扭矩的方式在上述两种机型（xíng）中都（dōu）非常明（míng）显了（le）：直升机通过尾桨（jiǎng）总距控（kòng）制提供机体坐标系偏航方（fāng）向上的（de）反（fǎn）扭（niǔ）矩，多旋翼无人机通过相（xiàng）同数目不同（tóng）转（zhuǎn）向定距桨提供反扭矩平衡。
对于（yú）相对（duì）定义范畴异常宽泛（fàn）而结构表现（xiàn）相对（duì）封（fēng）闭的涵道无（wú）人机而言，姿态（tài）控制方式和扭（niǔ）矩平衡都异常灵（líng）活。
涵道无人机的姿态（tài）控制方式可以（yǐ）分为两（liǎng）大类：耦合（hé）姿态控制；解耦姿态控制。
2.1 耦合姿态（tài）控制常见的结构有：单旋翼结构；共轴（zhóu）双旋（xuán）翼结构
耦合类涵道无人机一般采用（yòng）环形结（jié）构设计，以i-STAR为例（lì），上部中间体中（zhōng）安（ān）装动力系（xì）统（活塞（sāi）式（shì）发动（dòng）机，发动机控制器，螺旋桨，有效载荷等（děng））。其中螺（luó）旋桨为常（cháng）见的（de）定距（jù）桨，没有（yǒu）变距，没有挥舞，直接（jiē）由（yóu）发动机（jī）驱动。下部中间体由8块（kuài）固（gù）定翼（yì）板（bǎn）稳定（dìng）于涵道中央，内（nèi）部（bù）搭（dā）载反馈系统（tǒng）。这个（gè）8个固定（dìng）翼（yì）板（bǎn）（固定片）安（ān）置（zhì）角不变，产生平（píng）衡单（dān）旋翼（yì）扭矩（jǔ）的效果。控（kòng）制（zhì）翼（yì）板（导流片）由伺（sì）服电（diàn）机控制角度产生姿态控制力矩。
该类涵道结构采用旋转倾斜器，通过（guò）变距拉杆改变旋翼周期变距从而（ér）控制（zhì）飞（fēi）行器姿态。类（lèi）似于直升机（jī）的主（zhǔ）旋翼（yì）结构。MR.城（chéng）堡并未（wèi）接触过采用共轴双旋翼结构（gòu），耦（ǒu）合飞行的涵道无人（rén）机产品（pǐn），因此不确定是（shì）否完全采用直升机（jī）主旋翼那种铰接式，还是采用半铰式，但从上（shàng）图来（lái）看（kàn）应该是（shì）采用半铰式（shì）结构（gòu）。
2.2解耦姿态控制
解耦姿态（tài）控制方（fāng）式非常直（zhí）接：主涵道提（tí）供偏航（háng）力矩，调节涵（hán）道提供（gòng）横滚力矩，尾桨涵道提（tí）供（gòng）前飞推力，水（shuǐ）平涵道共同提（tí）供垂向升力。
3. 涵道型（xíng）飞行器特（tè）点
涵道无人机的（de）研究起（qǐ）始于上世纪80年代，美国汉军陆战（zhàn）队需要空中（zhōng）远（yuǎn）程遥控（kòng）装置（AROD）实现（xiàn）空中侦察和监视（shì）。桑迪亚国家实验室按要求开发出具备VTOL能力的首款涵道飞行器，该项目由（yóu）于受限（xiàn）于当时的（de）飞行（háng）控制（zhì）技术，于（yú）90年（nián）代终止。之后包括1992年美国的“多用于安全与监视（shì）任务平（píng）台”项目；2001年美（měi）国（guó）国（guó）防高级研（yán）究计划局（DARPA）启用（yòng）的建制无（wú）人机计（jì）划（huá）（OAV）等等表明涵道型无人机具备的独（dú）特特点与军事需求紧（jǐn）密相连。
3.1 安全性
涵道（dào）无人（rén）机（不管何种设（shè）计方案）旋翼都稳稳的安置在（zài）涵（hán）道内部。这使（shǐ）得该类（lèi）型飞行器（qì）对于操（cāo）作者和周围环境有（yǒu）着（zhe）无与伦比（bǐ）的安全性（xìng）。面（miàn）对环境复杂的林地，人口稠密的城市地（dì）区（qū），涵道无人机（jī）都是（shì）执行短时任务的（de）首选。
3.2 机动性
涵道型无（wú）人机的机动性（xìng）特别适（shì）合城市复（fù）杂（zá）环境下执行任务（wù）。与固定翼（yì）无（wú）人机相比（bǐ），涵道无人（rén）机具备VOTL能力，相比于多旋（xuán）翼及直升机型（xíng）无人（rén）机，涵道机可以在非常狭小的（de）环境中进行起（qǐ）降和作业。同样优良的（de）定点悬停能力使得（dé）涵道（dào）型无人机具备多旋翼机（jī）型的（de）图像数（shù）据获取能力。
3.3 飞行效率
同无人直（zhí）升机相比，同（tóng）等功耗下，涵道风扇较同（tóng）直径孤立旋翼会（huì）产生更大拉力：首先在低（dī）空（kōng）速（sù）下增加飞（fēi）行器的推理；其（qí）次在（zài）所有（yǒu）的飞行倾角下都可以提供气动升力（lì）；第三，将飞行器的（de）升力系统（tǒng）和推进系统有效（xiào）地结合（hé）起来；最后涵道（dào）壁可以（yǐ）有效地将螺旋桨滑流转（zhuǎn）换成（chéng）推力，从（cóng）而（ér）产生附加升力。
3.4 隐（yǐn）蔽性
这（zhè）个（gè）特（tè）点是涵道型飞行器很受（shòu）军方青睐的重（chóng）要原因。螺旋桨位于涵（hán）道内部，气动噪声被（bèi）阻挡从而物（wù）理地（dì）降低了飞行器噪音的强（qiáng）度和传播距离。同行，由于动（dòng）力系统被涵道环扩，从而降低（dī）了（le）整体（tǐ）飞行器的发动机热辐射扩（kuò）散。
涵道型无人机现阶段并未受到（dào）市场的太多重（chóng）视，原因（yīn）更多在于（yú）控制难度、产品（pǐn）成熟度、飞行系统空（kōng）间设计方面。其设计结构本身具备的安全性（xìng），机动性（xìng）使得该机型非常适用于家庭、室内应用。（来（lái）源：知乎（hū））
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