遙控直升機

遙控直升機

遙控直升機,即可以遠距離控制飛行的直升飛機。可分為玩具、航模、民用、軍用等幾類。現在最常見的是航模遙控直升機模型,遙控直升機分電動和油動兩類,跟現實的直升機的最大的分別是多了一個副翼,用於更好控制鏇翼的方向。遙控直升機的起飛 、飛行、降落等各動作主要是依靠各鏇翼來完成的。主鏇翼槳葉轉動時會產生與空氣相對的上升氣流,自然形成上升力。在利用鏇翼的鏇轉速度與各槳葉的角度變換,致使飛機完成起飛[詞語解釋]、升高、降落等多種不同的飛行動作。遙控直升機向前飛行,是由於各槳葉的角度在不同位置時,按固定規律變化所產生的。鏇翼產生的拉力相對於鏇轉軸向前傾斜,拉動遙控直升機前進。使遙控直升機向左或向右飛行也是同樣的道理。

基本信息

模型介紹

優缺點

油動模型直升機的優點在於飛行時間長,動力也還不錯。

電動直升機有更強的動力 ,重量更輕,但是飛行時間短。較大級別的電動模型直升機價格十分昂貴。

起飛偏移

一般的模型直升機往往採用單鏇翼,單尾槳的布局。這就注定常規模型直升機有一定的不對稱性。在尾槳克服主鏇翼的陀螺力矩的同時也產生了使模型橫向漂移的效果。為了克服這個效果,在模型直升機的正常懸停中,模型的主鏇翼並不是於水平面平行的。這種情況對模型的正常飛行沒有影響,只有在起飛時有感覺,可以稍微調高起落架的一側,消除起飛時的影響。

電源開關

電動飛機一般都不設定電源開關的原因是開關的導通電阻較大(是普通導線的幾十倍)對於大電流放電的模型來講會產生高溫和巨大的電壓降以及電源損耗!同時電源開關在大電流工作時的可靠性也成問題(很可能燒毀)!所以,就取消了電源開關。那么為什麼有些電動模型有電源開關呢?這是因為開關不是直接串聯在動力電源和設備之間的,而是由電子調速器提供的一個額外的功能。所以開關的功能只是保證在關閉時不向設備供電,但是調速器本身還是與電源直接接通的,並且一直在工作並沒有斷電,最後還是需要移除電源。

模型機分級

對於電動模型直升機,這些數字表示了電動機的規格,一般有刷電動機的規格如130,280,370,540級的數字代表了電動機的長度,如130級(長約13mm- 15mm),一般長度越大功率越大,但是我們可以發現一些標稱370級的有刷電機長度只有28mm-32mm,這種標稱表示了這個280級電動級的功率相當於370級。

而無刷電機一般使用直徑和長度同時標稱,如2030級,就是說電動機的直徑是20mm長度是30mm。當然,也有無刷電動機使用130,280,540標稱的,但是這與電動機的尺寸是沒有關係的,指的是於其模型飛機的尺寸相當的有刷模型的這個級別。

對於油動模型直升機,級別表示發動機的工作容積(即排量)。單位常常為立方英寸,每100級是1立方英寸。對於一些大型的汽油模型直升機,常常用cc來表示其排量。

結構原理

鏇翼

遙控直升飛機又叫遙控直升機,即可以遠距離控制飛行的直升飛機。 現在最常見的是航模遙控直升機模型模型直升機鏇翼主要有對稱鏇翼和不對稱鏇翼,對稱鏇翼指使用對稱翼型的鏇翼,主要用於3D飛行,常見的不等距鏇翼多為對稱鏇翼。而不對稱鏇翼包括所有的等距鏇翼,用於F3C飛行的不等距鏇翼也有很多是不對稱鏇翼。

靜平衡

靜平衡主要指2支的重量要一致,動平衡主要指2支的重心要一致!舉個例子,大家都知道子彈的威力,其實子彈的重量只有20g左右,它的威力來自於大於 700m/s的高速度,高速賦予了他極大的動能!高速鏇轉的螺鏇槳的最外緣的線速度可以達到60m/s(200km/h)以上!具有的高動能不可忽視。在如此的速度下,不同的重量產生的動能差也極大,造成巨大的震動!如果重量相同,而重心不同,同樣會出現在同一個半徑上(同心圓)的動能也會有差異。所以必須保證螺鏇槳的動靜平衡!

雙槳

雙槳是指2隻或多隻槳葉在鏇轉時,一高一低不在同一個鏇轉平面上!槳尖就好像張開的剪刀口。雙槳是由於2隻或多隻槳的槳距不同造成(升力不同,這是在完成了對2支槳動/靜平衡工作後)。只要在所有的槳葉尖部做上不同的標記並以其中一個作為基準,然後觀察鏇轉時其它槳位於基準槳的上部還是下部,即可對其它槳的槳葉角進行細微調整再次觀察,如觀察不到一高一低2個鏇轉平面即已消除雙槳。雙槳會引起強烈的震動,是必須被消除掉的!

變距系統

遙控直升機遙控直升機

槳首控制組:槳首控制組也叫鏇頭,用於完成對模型直升機主鏇翼的周期變距,調整鏇翼升力分布,改變飛行姿態。器關鍵部件為傾斜盤(也叫十字盤)以及各種連桿和蹺蹺板結構。也有少數模型飛機使用直拉結構和無副翼結構。

關於傾斜盤的控制:普通十字盤控制模式,CCPM十字盤控制模式在普通模式十字盤控制方式是指機械混控,已經非常少見了,副翼的動作僅僅由副翼舵機完成,升降的動作僅僅由升降舵機完成,槳距的變化也僅僅由槳距舵機完成,3個舵機各司其職。CCPM模式十字盤控制方式下,十字盤每一個動作都由3個舵機同時動作完成的。比如槳距的變化3個舵機同時推拉十字盤上下運動,副翼的動作同時由副翼和槳距舵機同時1推1拉完成,升降的動作由升降舵機和副翼及槳距舵機完成的1推1拉完成。

從上面的區別來看,比較兩者的區別普通模式對單個舵機的力矩要求比較高,因為單一動作只有1個舵機出力,而CCPM任何單一動作至少有2個舵機出力,所以對舵機的力矩要求較低。但是,CCPM對舵機性能一致性的要求較高,舵機的行程與速度應儘可能的一樣,否則會造成動作變形,比如槳距變化時3個舵機同上同下,如果行程不一樣,就會造成不同槳距下十字盤不平,出現傾斜。如果速度不一樣,同樣會造成槳距變化中十字盤不平!

從飛行性能上來講2者之間對於初學者感覺不出什麼區別,對於電動直升機的設備輕量化要求CCPM具有更多的重量以及動作力量上的優勢,所以如果3D飛行CCPM將體現出明顯的優勢!而F3C飛行CCPM同樣表現更穩定。

動力系統

電動模型直升機的動力系統:動直升機的動力是由各種電動機提供的,動力的輸出大小是由電動機的轉速來確定的,而電動機的轉速就是由電子調速器控制的。控制步驟如下:發射機油門的高低位置通過無線電信號被飛機上的接收機所接收解碼後,傳輸到接在接收機油門通道插座上的電子調速器3芯信號輸入端,調速器根據信號判斷將調速器另一端所接的動力電源分配出多少電能給與電動機,以起到調整電動機速度的功能。

關於動力電池:一般普遍使用的動力電池類型有鎳鎘,鎳氫電池,鋰聚合物也已經普及起來了。鋰聚合物電池具有大電流放電的能力,高功率型可以達到30c上的放電能力!沒有記憶效應,普遍使用在車輛、艦船、航空模型中。能量密度高,重量輕,單體標稱電壓3.7V,充電截止電壓4.2V,放電截止電壓3V,是好的動力電池,但是鋰聚合物電池十分嬌氣,過充或過放則電池立即損壞,甚至燃燒爆炸。

鎳氫池也具有較大電流放電的能力,高功率型可以達到 15c上的放電能力!而且沒有明顯的記憶效應,可隨時進行充電,重量較鎳鎘電池輕,曾被普遍的使用在飛機模型中或者車船模型中,逐漸被淘汰。這類電池的充電比較方便,可以使用普通的電源適配器即可,充電時間的大致計算方法為(電池容量/適配器電流=小時數),電池的溫度可以表示充電量,電池沖飽時一般溫度會達到 40攝氏度左右。當然使用自動充電器效果更好。

控制系統

遙控設備的設定

遙控設備對於模型來說是非常重要的,但是入門機型一般使用普通的通用型6道全比例遙控就已經滿足了!最好是直接購買已經配套齊全,並且調試完成,馬上就可以進行飛行的RTF(Ready To Fly)版本100%成品機!而不必專門購買高級的遙控設備。

通道反向開關

簡稱REV全稱SERVO(伺服器) REVERSING(反向),由於不同的遙控設備(舵機/調速器等)的接受信號存在不同的方向,我們可以簡單的理解為不同的正負極性。如,某個舵機在本來推桿是向左轉,但是換了一個舵機他卻是向右轉。為了解決這個問題,一般在發射機上為每個通道都提供了正反向開關,入門級遙控設備一般在面板的右或左下角,也可能是其他的地方設定了一組撥動開關與通道一一對應,上下撥動開關就可以改變相應通道的信號方向。在具有LCD螢幕的高端設備中一般會有專門的 SERVO REVERSING或REV選單,可在選單中進行設定。

EPA

EPA全稱End Point(終點) Adjustments(調整),用於調整通道的兩端終點的最大行程,一般用於限制超出模型要求範圍的舵機動作量!每個通道分為上下兩個終點,可以獨立調整終點的(舵機)行程!如,升降通道舵桿推到上頂端(假設上端UP EPA 是100%),舵機向左鏇轉30度,重新設定UP EPA 是50%那么推到上頂端舵機向左鏇轉只有15度,如果重新設定UP EPA 是0%那么推到上頂端舵機根本不會轉動!升降通道舵桿推到下底端的舵機動作量是由DOWN EPA的數值決定的。

D/R

D/R全稱Dual(雙向) Rates(舵量比率),同樣用於調整通道的兩端終點的最大行程,但不同於EPA,D/R只有一個設定值,所以是同時作用於兩端終點並且雙向對稱,D/R 功能可以通過專用的D/R開關切換不同的參數值,一般用於切換大小舵量的控制,適應模型在不同飛行要求時對舵機動作量不同要求!如,升降通道舵桿推到上或下頂端(假設D/R 是100%),舵機向左或右鏇轉30度,重新設定D/R 是50%那么推到上或下頂端舵機向左或右鏇轉只有15度。

EXP

EXP全稱Exponential(指數曲線),EXP也只有一個設定值,同時作用於兩端並且雙向對稱,但是這個參數是不會改變(舵機)最大行程,它的作用是將原先的遙桿與舵量的直線關係轉換為指數曲線的關係,改變遙桿在中點至上下1/2位置內與1/2到上下頂端的舵量敏感度。EXP功能一般合用 D/R開關切換不同的參數值。

如,假設EXP 是0%相當於關閉了曲線,此時上下推動遙桿,舵機同時會做出對應的(直線關係)動作,重新設定EXP 是50%(-50%)那么再上下推動遙桿,可以發現在上下推桿到1/2位置以內時,舵機的動作量明顯比0%小了很多,而推桿大於上下1/2位置時,舵機的動作量明顯比0%大了很多,遙桿與舵量的直線關係已經轉換為一條向下彎曲的指數曲線關係了。重新設定EXP 是-50%(50%)那么再上下推動遙桿,可以發現在上下推桿到1/2位置以內時,舵機的動作量明顯比0%大了很多,而推桿大於上下1/2位置時,舵機的動作量明顯比0%小了很多,遙桿與舵量的直線關係已經轉換為一條向上彎曲的指數曲線關係了,但是最大舵量還是一樣的!參數設定越高曲線變化越明顯!返回 TOP。

D/R與EXP最佳的作用

答:假設我們為升降舵設定了2個D/R值100%用於筋斗飛行,50%用於普通的練習飛行,看似好像解決了大小舵量的控制,但是忽略了最大舵量的確定同時改變了遙桿敏感度。如,D/R 100%時需要舵機鏇轉10度,只需要推桿1/3即可,但D/R 50%時需要舵機鏇轉10度,就需要推桿到2/3!如此大的差別,顯然使飛行者難以適應,而且也不合理!

此時如果配合EXP的使用就可以很好的解決這個問題!我們為2個D/R值分別對應設定2個EXP值。如,D/R 100%配合EXP 60%(-60%),D/R 50%配合EXP 0%,如此需要舵機鏇轉10度,在2種D/R模式下的推桿位置可能就差不多了。保持了2種D/R模式在正常飛行小幅度(小於1/2)桿量修正時的遙桿敏感度的一致性而又不會影響到最大的舵量(筋斗飛行)!例子只是說明了D/R和EXP的配合效果,如果要達到最好的效果還是需要經過多次的飛行嘗試後確定。

油門曲線

Throttle(油門) Curves(曲線)目的是把直線變化的油門,變為曲線變化,以此提供不同的飛行模式。我們以最簡單的3點曲線來說明,我們把發射機油門遙桿從下底端,中段,上頂端分為3個點,普通的發射機對應的油門量分別是0%,50%,100%,如果具有油門曲線的發射機,則可對這3個點單獨進行設定。比如,我們將下底端的0%設定為100%。這時,油門搖桿的位置在中段時油門量為50%,向上向下推動油門遙桿都是不斷的增加油門量直到100%油門。這時我們看到的是一個V字形變化的油門曲線了(這是3D模式的油門變化要求)。

槳距曲線

Pitch(槳距) Curves(曲線)目的是把直線變化的槳距,我們把發射機油門遙桿(槳距的變化是依附於油門遙桿的)從下底端,中段,上頂端分為3個點,普通的發射機對應的槳距量分別是0%(-10度),50%(0度),100%(+10度),如果具有槳距曲線的發射機,則可對這3個點單獨進行設定。比如,我們將下底端的0%設定為50%,中段設為80%,從下底端推動油門遙桿到上頂端槳距量分別是 50%(0度),80%(+6度),100%(+10度)。這時我們看到的是一個只走了上半段行程的槳距曲線(這是普通模式的槳距變化要求)。5點曲線就是在3點之間插入2個點,以提供更接近曲線的平滑設定。當然還有一些高端的遙控器提供了7點甚至更多的設定點。那么多少合適呢,對於世界級的比賽其實5點或以上就已經足夠了!

可變距直升機不同的飛行模式

Flight(飛行) Modes(模式)是為了針對直升機的不同飛行性能與動作要求而產生的。飛行模式包含了2個關鍵的參數:油門曲線與槳距曲線。不同的飛行模式由不同的的油門曲線與槳距曲線組合而成的。一般中高端遙控器會提供3-4種飛行模式,每一種飛行模式都有獨立的油門曲線與槳距曲線,通過專用的飛行模式開關進行切換。通常人為的定義為Normal(普通模式,懸停),Idle1(F3C模式,上空航線,筋斗與橫滾),Idle2(F3D模式,3D,倒飛), Holding(油門鎖定模式,熄火降落)。這個功能在具有直升機功能與LCD螢幕的遙控器如HITEC OPTIC 6和與HITEC ECLIPSE 7都有提供的!

上下跟軸混控功能

這個功能一般是被用在直升機上的特有功能。直升機的機頭方向偏轉,在發射機沒有給出轉向指令時,完全是由陀螺儀自動輸出的控制信號來控制的。控制的目的是抵銷主槳產生的反扭力,始終保持機頭方向不發生任何偏轉。

由於早期的陀螺儀不支持鎖頭功能(自動補償),在一種穩定轉速與槳距的狀態下設動好了陀螺儀,但是改變轉速或槳距後,無法自動補償出現的反扭距變化量,就會再次出現機體的偏轉。這就需要上下跟軸混控功能(Revolution Mixing)。所以在一些中高端的遙控設備中提供了上下跟軸混控功能。

他的工作原理是,將油門通道與方向通道之間建立一種聯合動作的機制(混控),這個聯合機制是越過陀螺儀直接作用在方向通道上的。比如將油門在中間位置時作為中間基準點,最高位置作為高點並設定一個混控量,最低位置作為低點也設定一個混控量。當油門由中間基準點移動到高點陀螺儀做出修正幅度時方向通道同時疊加一個動作在原修正動作之上,而疊加動作量的大小由高點設定的混控量決定,反之亦然。這個相對較大的動作就可以彌補不同轉速與槳距變化量!

另外一種情況就是出現的鎖頭陀螺儀,由於有些低端鎖頭陀螺儀的輸出修正電信號幅度和速度是有限的,同時執行修正電信號指令的尾電機或者尾舵機同樣受制於執行速度的快慢。在快速的動力(油門)變化過程中,有時尾電機或者尾舵機甚至於陀螺儀會出現瞬間修正幅度輸出不夠!具體表現在比如,穩定鏇停中的直升機,快速大幅提升油門,飛機快速爬升的同時自動的伴隨著機頭向左機尾向右的偏轉,或者快速大幅降低油門,飛機快速降低的同時自動的伴隨著機頭向右機尾向左的偏轉。偏轉幅度越大,說明瞬間修正幅度越少。

雖然可以通過使用高速的尾舵機,高級的陀螺儀或者一些機械設定措施來改善。但是前者增加過多成本,而後者改善是相當小的。此時套用上下跟軸混控適當的在最高位置和最低位置設定一個混控量。當油門由中間基準點移動到高點陀螺儀等做出修正幅度時方向通道同時疊加一個動作在原修正動作之上,疊加動作量的大小由高點設定的混控量決定,反之亦然。這個相對較大的動作就可以彌補瞬間修正幅度的不足!

這個功能在具有直升機功能與LCD螢幕的遙控器中如HITEC OPTIC 6與HITEC ECLIPSE 7都有提供!

模擬器接口,教練接口,DSC接口

模擬器接口是將發射機連線電腦飛行模擬器專用連線線在電腦中模擬真實飛行場景的接口。教練接口是把兩台發射機(同一品牌)通過專用的教練連線線連線起來,實現一個教練員針對一個學員的教練-學員實時帶飛教學系統。

DSC全稱Direct(直接) Serov(司服器) Control(控制),它的作用是通過專用的DSC連線線將發射機的控制信號不通過高頻頭,而直接通過DSC線傳送的接收機的DSC接口。好處是減少調整過程中發射機的耗電量,也不會碰到其它同頻率發射機在工作的干擾!DSC一般在一些高端的遙控設備中才有。事實上遙控器只要有模擬器接口就可以支持 DSC功能,但是這個功能需要接收機的支持。具有DSC接口的接收機才具有此功能。

以上的功能一般全部通過發射機背面的一個接口提供!

陀螺儀

模型直升機上使用的陀螺儀是用來保持直升機的方向的,它能夠自動檢測飛機的姿態(垂直軸方向上)並自動控制直升機,在發射機沒有給出方向指令時,保持原來的方向!因為它是一個帶有高靈敏感測器和高度自動化的微型設備,所以它的價格相對較高一些。

中端陀螺儀都帶有鎖尾,他的工作方式不同於普通陀螺儀,簡單一點講,他不但對瞬間的大幅度的偏轉具有修正力,而且對於持續的緩慢的小幅度的偏轉同樣具有強大的修正力,比如不斷的側風影響,普通的陀螺儀就不具有持續的修正能力,機尾會慢慢轉向下風區,出現機頭轉向風吹來的方向,就出現了所謂的風標效應!鎖尾陀螺儀就可以持續給尾舵機修正信號始終保持抵抗風力!另外鎖尾功能在直升機的3D飛行中是必不可少的!

鎖尾還是非鎖尾可以通過尾舵機的反映判斷,如果左右打滿舵然後迅速回中,如果此時尾舵機立即跟著回中則表示陀螺儀工作在非鎖尾狀態(有些陀螺儀可以在鎖尾與非鎖尾之間隨意切換)或者是普通陀螺儀,如果不回中或者略微回一點表示工作在鎖尾狀態。回TOP。

追尾

追尾的表象是機尾快速的向左右來回搖擺!關於追尾的問題,主要的原因是由於感度過高造成的。但是我們要注意的是感度不僅僅指陀螺儀本體感度。以下的因素在不調整陀螺儀本體感度時,同樣影響著最終的感度。一、感度與尾舵機搖臂的長短有關,搖臂越長相當於提高了感度,反之則降低了感度,同時搖臂越長要求尾舵機的速度越快,要最好的效果就需要速度與長度相匹配;二、尾槳的轉速,尾槳的轉速越高相當於提高了感度,反之則降低了感度!所以一般3D模式的陀螺儀本體感度設定比普通模式要低5%-10%,以防止追尾!三、尾舵機的反映速度(不是指轉速),反映速度越快則可將陀螺儀本體感度相應提高,反之降低。四、不順暢的聯動機構也會造成追尾!

要尾巴鎖的好避免各種各樣的問題必須密切關注以下幾點:

1.陀螺儀的安裝是否穩妥,有無鬆動?安裝是否垂直?

2.陀螺儀是否被安裝在電動機或者調速器周邊很接近的地方?

3.陀螺儀是否被安裝在震動非常大的飛機部位?

排除任何不正常的震動,儘可能的把陀螺儀安裝在靠近主軸的位置,這樣才可能將陀螺儀本體的感度調到最高!這是相當重要的!

4.調速器輸出的接收電源中是否存在雜波?

直接使用電池試一下!這類的問題一般出現在電動直升機或者使用某些獨立BEC供電的情況下!

5.尾部的機械部位運動是否順暢?

從尾舵機的連桿開始逐步檢查每一個和尾槳變距有關的連線與滑動件,必須保證尾舵機的連桿推拉完全的輕鬆舒暢,合理的限定尾槳的最大槳距變化範圍!

6.尾舵機工作是否正常?

選擇一顆反映速度夠快的尾舵機也是最直接的方式之一,但是要發揮出舵機的最大效能搖臂安裝孔位的選擇就很關鍵,原則是孔位的行程足夠——已經限定的尾槳最大槳距變化範圍即可!這樣才可能將陀螺儀本體的感度調到最高!

自鏇

自鏇就是機體以主槳軸為圓心360度鏇轉!如果出現自鏇,那么有兩個可能。一、高速向左或右鏇轉,打方向舵無作用,則是陀螺儀反向,可切換陀螺儀本體上的反向開關。如沒有反向開關,可通過反向安裝固定陀螺儀來實現;二,機頭向左(主槳順時針鏇轉機型)較緩的自鏇,如Align Trex和黑鷹3D直升機,滿打右舵,有改善,但不能完全克服,則是主槳懸停槳距設定太高。

關鍵字匯

槳距和槳葉角

遙控直升機外觀圖遙控直升機外觀圖

槳距指的是直升機的鏇翼或固定翼的螺鏇槳鏇轉一周360度,向上或向前行走的距離(理論上的)。就好比一個螺絲釘,您擰一圈後,能夠擰入的長度。槳距越大前進的距離就越大,反之越小!槳葉角也叫攻角,是指槳葉角指槳葉與垂直於主軸平面的夾角。可以直接測量。換算公式為: 槳距=2πRtan(槳葉角),其中R為所計算位置與主軸的距離對於絕大多數的模型直升機,為了滿足特技飛行的需要使用的鏇翼常常是不等距鏇翼,鏇翼的外側槳距大,內側槳距小。對於這一類模型直升機,常常不使用槳距這一概念,取而代之的是槳葉角這一概念,槳葉角指鏇翼與垂直於主軸平面的夾角。在不等距鏇翼中,各處的槳葉角是相等的。

對於如右圖所示的簡易直升機,使用的是等距鏇翼,這種鏇翼各處槳距相等,但是內側葉角大,外側槳葉角小。這種鏇翼升力大,效率高,但是無法實現特技飛行。

無刷電動機

電動機有有刷和無刷之分。有刷電動機的2個刷(銅刷或者碳刷)是通過絕緣座固定在電動機後蓋上直接將電源的正負極引入到轉子的換相器上,而換相器連通了轉子上的線圈,3個線圈極性不斷的交替變換與外殼上固定的2塊磁鐵形成作用力而轉動起來。由於換相器與轉子固定在一起,而刷與外殼(定子)固定在一起,電動機轉動時刷與換相器不斷的發生摩擦產生大量的阻力與熱量。所以有刷電機的效率低下損耗非常大。但是,他同樣具有,製造簡單,成本及其低廉的優點,被普遍的套用在如Lama-2和Cupid-II上,發揮著良好的表現!

無刷電機顧名思義就是沒有任何刷!他的空載阻力主要來自轉子與定子的鏇轉接觸點,所以一般的無刷電機在轉子兩端都使用了滾珠軸承來減小摩擦!這樣就不會有大量的摩擦阻力與熱量(其實還是會發熱,只是熱源來自於線圈上的電阻損耗),具有極高(80%-90% 以上)的效率與高轉速!一般套用在需要大功率輸出的模型上,提供卓越的強勁動力如Align Trex和黑鷹3D直升機!

雖然有人稱其為“直流無刷電動機”,但事實上模型上使用的無刷電機就是3相交流電動機!那為什麼我們可以用普通的直流電源來驅動他呢?奧秘就在於我們使用的無刷電子調速器,他與普通的有刷電子調速器有很大不同!

電子調速器

無刷電子調速器與有刷電子調速器的根本區別在於無刷電子調速器將輸入的直流電源,轉變為三相交流電源,為無刷電動機提供電源。

舵機

任何遙控模型都離不開舵機。他是套用最多最重要的最終執行操控者指令的執行者。他一般是一個小(黑)盒子,盒子兩邊有安裝孔,有個輸出轉軸,可以安裝一個圓形(十字或一字形)力臂,還有一條和電子調速器一樣的3芯信號連線線,連線於接收機上相應的通道接口。當發射機的遙控桿被推動時,舵機的轉軸連動力臂一起轉動一定的角度,角度大小取決於遙控桿被推動的幅度。將電信號轉化為機械力,驅動飛機的各個舵面。

人們要選擇什麼樣的遙控設備?

動機的KV值

KV是一個轉速單位等同於RPM/V,就是每1V電壓獲得的每一分鐘的空載轉速。舉例一個無刷電動機的轉速是2500KV,那么給他輸入10V電壓時他可以達到每分鐘2500x10=25000轉。

什麼是內轉子無刷電動機?什麼是外轉子無刷電動機?有什麼區別?答:內轉子就是轉子(磁鋼)在定子(線圈)的裡面轉動,這種無刷電機的結構與普通的有刷電機差不多;外轉子正好相反轉子(磁鋼)在套在定子(線圈)的外面轉動。他們的不同機械結構決定了不同的性能。

內轉子轉速高一般都高於2500KV以上,但是由於轉子直徑小所以扭矩小,通常使用在需要高轉速,低扭矩的場合,可直接驅動小直徑的螺鏇槳或者通過合適的減速傳動比獲得更大的扭矩,如Align Trex和黑鷹3D直升機!與內轉子相反外轉子一般轉速不高於2000KV,但是轉子直徑大扭矩就大,相當於內轉子電動機通過一個減速傳動比獲得更大的扭矩,絕大多數情況下套用在固定翼飛機中直接驅動大直徑的螺鏇槳,如T-34特技教練機。

懸停

懸停是直升機所特有的一種飛行方式也是直升機飛行的魅力所在!顧名思義就是直升機幾乎靜止的停留在空中的某一處高度,從而可以完成普通固定翼飛機無法完成的任務!對於剛入門的朋友必定要從懸停飛行的練習開始,因為直升機的起飛、降落,以及其它的一些飛行動作的開始和結束都需要首先進入懸停飛行狀態。所以懸停就成為了直升機飛行的基礎練習科目!

飛行原理

遙控直升機飛行的基本原理是利用主鏇翼可變角度產生反向推力而上升,但對機身會產生扭力作用,於是需要加設一個尾鏇翼來抵消扭力,平衡機身,但怎樣使尾鏇翼利用合適的角度,來平衡機身呢?這就用到陀螺儀了,它可以根據機身的擺動多少,自動作出補償訊號給伺服器,去改變尾鏇翼角度,產生推力平衡機身。現在已有多種遙控直升機模型使用的陀螺儀,分別有機械式、電子式、電子自動鎖定式。陀螺儀雖然是一種被動式的修正方式,但是比人工修正快多了。而陀螺儀的優劣也是決定在反應速度,一般機械式陀螺儀的反應速度大約70ms,壓電式陀螺儀大約10ms,普通伺服機轉60度要200ms,好一點的伺服機約100ms,所以使用壓電陀螺儀時,使用高速伺服機才能發揮壓電式陀螺儀的功效。當遙控直升機接近地面時會產生地面效應,遙控直升機離地滯空時,鏇翼把空氣向下壓,因此鏇翼和地面之間的空氣密度變大,形成氣墊效果,浮力會變佳,離地越近,效果越佳,但是因為空氣被壓縮,無處逸散而產生亂流,導致停懸的不穩定,所以遙控直升機在接近地面時會呈現不穩定現象而比較難控制,產生這種氣墊效果的高度大約是鏇翼面直徑的一半左右。高速轉動的主鏇翼,有一定的速度和質量,除了會產生陀螺效應外,更有反扭力的產生,尾鏇翼主要的功用就是平衡反扭力使機身不自轉,但現在的遙控直升機均採用可變攻角形態,油門的加減、攻角的變化...等因素使得反扭力千變萬化,尾鏇翼產生的平衡力也要跟著快速變化,以保持機身的穩定,現在的遙控直升機採用各種的措施來平衡瞬息萬變的反扭力。遙控直升機的反扭力可分成兩種:靜轉距和動轉距。兩者的特性不同所採用的方發也不同、了解遙控直升機的飛行與控制原理,無論在調整和飛行上都會有很大的幫助。

常見問題

直升機難飛問題

1.直升機的自穩定性是不能與固定翼飛機相比的。除了共軸雙槳結構的直升機之外,還沒有任何一款直升機可以做到不控制狀態下較長時間穩定的漂浮在空中(一般在10-20秒之內就會失去平衡而墜地),所以必須時刻保持精神高度集中的控制
2.由於初學者在一開始還未在大腦中形成對控制方向的一種條件反射,所以往往在飛機處於某種飛行姿態下,通過發射機給與飛機錯誤的動作指令,甚至是大腦一片空白,而飛機卻不能給與操控者足夠的時間去更正,而造成墜地!只要不斷的正確練習後就可以操控自如了!在初期也可以藉助電腦模擬器來完成練習。

直升機起飛偏移

一般的模型直升機往往採用單鏇翼,單尾槳的布局。這就注定常規模型直升機有一定的不對稱性。在尾槳克服主鏇翼的陀螺力矩的同時也產生了使模型橫向漂移的效果。為了克服這個效果,在模型直升機的正常懸停中,模型的主鏇翼並不是於水平面平行的。這種情況對模型的正常飛行沒有影響,只有在起飛時有感覺,可以稍微調高起落架的一側,消除起飛時的影響。

如何挑選

1、機型大小選擇。

遙控直升機有大小之分,很多人買玩具飛機也一味追求越大越好,其實並不是越大越好,合適才最重要,特別是對小朋友來說,安全應該是放在第一位。

2、遙控通道選擇

對於初玩者,建議購買電動的三通道或四通道遙控直升機。遙控直升機的通道越多說明功能越多,控制難度也相應會越大。

3、品質性能選擇

選購遙控直升機要注意飛機的質量,不同質量的飛機,外觀雖然一樣,性能卻相差很大,價格也相差數倍。

4、飛行時間、飛行高度、耐摔性說明。

無論是電動或燃油遙控飛機,在空中的連續飛行時間都比較短,一般只能連續飛行6至15分鐘左右,這是因為受到電池容量和燃料容積的限制,是所有遙控飛機的通病,所以不要輕信一些不良商家宣傳的能連續飛行30分鐘甚至一小時的鬼話,以免上當受騙。

遙控直升機的飛行高度跟機型大小有很大關係,一般小型遙控飛機的遙控距離大概10米,中型以上的飛行高度可以超過30米。有些人購買時很重視飛行高度和遙控距離,但在實際操控時,是不建議飛的太高的,因為容易受高空氣流影響造成失控,飛的越高越遠就越難控制,損壞的幾率就越大,盲目追求這樣的數據並不可取。

對於遙控直升機的抗摔能力,有些人也有誤解,耐摔不等於摔不壞,再抗摔的東西也經不起高空墜落和強烈撞擊,特別是對於電子元件和塑膠配件,任何撞擊都有可能會造成損傷,所以不要輕信銷售商說摔不壞的宣傳。

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