无人机飞行过程中的受力分析

物体在不受外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零，则运动中的物体总保持匀速直线运动状态，静止物体总保持静止状态，物体的速度不会有任何改变。物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。

而一旦物体上的外力不能达到平衡，那么物体就会在外力的作用下改变现有的运动状态，静止的物体会加速，匀速运动的物体会改变速度大小或方向。

力的平衡是指当几个力作用在同一个物体上时，如果它们的合力为零，则物体处于平衡状态。在这种情况下，物体不会发生移动或转动，因为它所受到的合力为零，即所有力的总效果为零。

多旋翼飞行中的受力分析

牛顿第一运动定律：不受任何外力，速度为零静止不动；外力互相平衡，速度不变保持匀速。

起飞前的受力分析

以固定翼无人机为例，起飞前，无人机停放在地面上，无人机本身的重力和地面给无人机的支撑力大小相等方向相反，从力的平衡角度来看，无人机此时达到平衡状态。

起飞中的受力分析

螺旋桨启动后，无人机受到螺旋桨上推力的作用开始加速，虽然无人机的运动导致机身上产生空气阻力，起落架与地面间产生摩擦阻力，但二者之和仍不足以与推力达到平衡状态，因此无人机加速运动。

在无人机离地后以一定爬升角加速爬升过程中，只要螺旋桨产生的推力比机身上产生的阻力大，那么无人机就会一直加速。

如果在爬升过程中恰好推力和阻力达到平衡，那么无人机就会以达到平衡时的速度和爬升角一直爬升，直到不能再保持这个平衡状态。

稳定平飞的受力分析

当无人机稳定平飞时，螺旋桨上的推力和机身上的阻力达到平衡，机翼上的升力和无人机本身的重力达到平衡，即达到下图所示的状态。

由此可以推论：任何类型的无人机，在稳定悬停或者稳定平飞时，其上所受的力都可以分解成四个力，且达到了平衡状态：升力=重力、推力=阻力

转弯受力

转弯飞行时，机翼上的升力分解为两个分力，垂直方向的升力分力和重力平衡，水平方向的升力分力指向转弯的中心，把飞机从直线航迹拉动到转弯航迹上。在正常的转弯飞行中，水平分量克服转弯的离心力。如果水平分量小于或大于离心力，就会出现外侧滑或内侧滑现象，这个时候就要通过调整飞行的角速度或飞机的倾斜度来修正。

爬升和下降受力

处于稳定的正常爬升和下降状态的机翼升力，和相同空速时平直飞行的升力是一样的。尽管爬升和下降前后的飞行航迹变化了，但当飞行稳定后，对应于上升或下降航迹的机翼迎角，又会恢复到与平飞相同的值，只是在转换过程中会有短暂的变化。