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航模大百科:遙控飛機&遙控直升機詳解(航模新手零基礎入門)

(一)遙控飛機

  據百度百科的解釋,遙控飛機即可以遠距離控制飛行的飛行器。根據其用途和性能的差異。遙控飛機可分為 玩具、航模、民用、軍用等幾類。

  遙控飛機又可按照體型,分為大型,中型和小型三種。

 1. 大型遙控飛機 適合在戶外玩,是親子互動、郊游必備。也有專業(yè)的遙控模型類的大型機。
2. 中型遙控飛機 即可在稍微寬敞一點的室內玩,也可以在室外玩。比較多功能,價位也適中。
3. 小型遙控飛機 適合在室內玩,抗撞抗摔性強。在家里,辦公室都是一個不錯的樂趣。

  維基百科則是如此定義“遙控飛機”:遙控飛機是一種以遙控器控制的模型飛機,不是一種玩具(顯然如今遙控飛機已有明顯的玩具化)。控制方式通常為無線電波,某些遙控系統(tǒng)使用紅外線,但極為少見。遙控飛機的動力有馬達或是小型引擎。亦有無動力的遙控滑翔機。

  
遙控飛機飛行原理與真飛機完全相同,因此操控十分困難。市面上販售簡單的遙控飛機只能控制主翼兩邊馬達以調整方向,操作較為簡單。但是真正專業(yè)的愛好者所使用的遙控飛機,在各方面都是十分復雜的,可控制升降舵、方向舵、副翼、馬達或引擎等等。初學者通常需要一段時間才能熟悉如何操控、組裝及維修遙控飛機,并了解如何使用相關設備。


各部分零件

  機體遙控飛機機體常見的制作材料有巴沙木、塑膠、EPP、保利龍、碳纖維、玻璃纖維及復合材料等。機體分類如下:

  練習機:練習機是一臺價位較低,適合初學用的飛機。

  特技機:用于比賽用的飛機,有各種國際性的比賽。

  競速機

  像真機:比例縮小的遙控飛機。

動力元件

  馬達

  遙控飛機使用的馬達有無刷馬達和碳刷馬達兩種。碳刷馬達價格便宜,但是輸出馬力、效率和壽命較差。無刷馬達輸出馬力、效率和壽命皆較碳刷馬達為佳,但價格較碳刷馬達高出許多。無刷馬達和碳刷馬達所使用之電子變速器不同。

  模型用無刷馬達使用直流電源驅動,必須使用專用之馬達控制器 (ESC Electric Speed Controler),方可使無刷馬達轉動。且飛行器用直流無刷馬達,因初始負載極低關系,極適合使用無傳感器型直流無刷馬達 (Brushless BLDC Motor),因其無須傳感器偵測轉子位置,使得馬達構造簡單、單價便宜,自 2006 年起,碳刷馬達幾乎已經退出遙控飛機飛機市場。

  電子變速器

  電子變速器為受接收器控制,調整馬達轉速的設備。電子變速器有不同的電流規(guī)格碳刷馬達和無刷馬達使用的電子變速器不同。

  無刷馬達所用電子變速器之原理是將電池提供的直流電,通過脈波寬度調變的方式 (PWM方式) 來達到調節(jié)馬達轉速的功效。一般按照其電子零件 (MOSFET) 能承受的最大電流來劃分級別。

  引擎

  引擎動力遙控飛機使用引擎大致可分為:

  1. 木精引擎:單缸為主,主要燃料為木精(甲醇)。

  2. 汽油引擎:單缸及多缸,分為二行程及四行程兩種,除了有廠商專門制作外,也可使用割草機之引擎。

  3. 渦輪噴射引擎:運用渦輪噴射引擎原理制造而成,單價高,且對于散熱要求以及引擎監(jiān)控有特殊要求,此類引擎曾發(fā)生墜毀后引發(fā)森林或建筑物火災的意外,但是對于模仿現(xiàn)代戰(zhàn)機所制成的像真機來說,擬真度相當高。

  螺旋槳

  遙控飛機使用的螺旋槳常見的材質有塑膠、木材、碳纖維數(shù)種。隨著所搭配的馬達或引擎和遙控飛機不同,有許多種不同的規(guī)格。

  控制元件

  遙控器

  俗稱發(fā)射,對于不同階段的遙控飛機,亦要選擇不同之遙控器?;緸樗膭幼鳎河烷T、尾舵、升降舵、副翼。如要為飛機增添多余動作,例如起落架、襟翼等,則相對使用更多動作之遙控器。對于引擎動力遙控飛機,遙控器上亦有熄火開關,以防止降落滑行后或是有緊急狀況時可以將引擎熄火,避免發(fā)生傷害事件。

  目前中高階遙控器功能多樣,包含微調記憶、動作大小、陀螺儀控制等,均可以遙控器操作。

  接收機

  接收機是接收遙控器訊號的設備,大小約如火柴盒大。接收機將遙控器發(fā)射之訊號接收后,經過處理以控制飛機動作。接收機需配合遙控器,假如遙控器六動,接收器四動,則遙控器剩下兩動則均無功能。

  伺服機

  伺服機是受接收機控制,調整升降舵、方向舵、副翼等各舵面的設備。隨著飛機大小的不同,有各種不同的規(guī)格。伺服機的用途不只是控制舵面,舉凡遙控模型有任何動態(tài)上的要求(起落架等),均可以伺服機作為動作來源。

  動力提供

  木精

  木精即工業(yè)用酒精,必須再以適當比例混合蓖麻油或合成潤滑劑作為潤滑用,并加入硝基甲烷(5%~30%)以輔助燃燒及增加功率,有廠商專門制作。

  汽油

  臺灣以使用92無鉛汽油為主,二行程在燃料加入油箱前須以一定比例添加二行程引擎專用機油,四行程則須視引擎設計來決定潤滑油的添加方式,

  噴射引擎用油

  噴射引擎使用噴射引擎飛機用油,有專門廠商制作。

  電池

  遙控飛機常使用的充電電池有鎳鎘電池、鎳氫電池及鋰電池三種。單位重量所儲存的電能以鎳鎘電池最低,鎳氫電池次之,而鋰電池能量儲存量最高。

  早期遙控飛機所使用之鎳氫、鎳鎘充電電池組均存在重量重、容量低的缺點,尤其鎳氫、鎳鎘電池芯單顆額定電壓1.2V,要達到遙控飛機電壓基本要求(7.2V~9.6V),需6~8顆串聯(lián)使用,此電池組對于對重量淄銖必較的電動馬達遙控飛機來說,實為一大問題所在。

  之后有遙控飛機廠商推出使用傳統(tǒng)鋰電池芯為材料的電池組,傳統(tǒng)鋰電池芯單顆額定電壓為3.7V,要達到遙控飛機基本要求,僅需2~3顆電池芯串聯(lián),整體電池組重量相對于傳統(tǒng)鎳氫、鎳鎘,已經減輕不少,但是鋰電池由于其對于充電方式有一定要求,如果無法達到要求,則電池有膨脹發(fā)熱爆炸的疑慮,因此早期使用鋰系電池,常有相關事故消息傳出。

  傳統(tǒng)鋰離子電池由于安全性欠佳(充電方式),目前主流為最新一代的鋰聚合物電池,特性與鋰離子電池相近,但是因為采用軟性包裝的方式,重量較鋰離子電池輕許多。如遇到充電方式不當,鋰聚合物僅會膨脹發(fā)熱 (但若充電電壓過高,則也有燃燒可能),但因采軟性包裝之故,不會爆炸,安全性提高不少。

  早期鋰聚有放電能力不足的問題,但是目前有專門針對遙控模型所生產的高放電能力鋰聚合物電池。鋰聚合物電池專用充電器近年之發(fā)展突飛猛進,價格亦越來越低,使電池驅動之遙控飛機,漸漸有取代使用引擎動力的趨勢。

  遙控頻率

  遙控頻率基本格式為 XX.XXX,單位為 Mhz(百萬赫茲),各國對于可用頻率均有管制,臺灣地區(qū)為72Mhz,如果使用規(guī)定以外的主頻,則有觸法的疑慮。

  實際運用時,在 72.010~72.990 MHz 的范圍內,以 20 KHz 為間隔,切割出 50 個頻道,各頻道分別有專用石英震蕩器及編號。72.010 MHz 為 01 號頻、72.030 MHZ 為 02 號頻,以此類推,至 72.990 MHz 為 60 號頻為止。遙控器和接收機之頻率必須相同,否則二者之間將無法操控。

  此外,目前市面上有兩大主流遙控器生產廠商: FUTABA 及 JR,兩者不能通用,譬如 FUTABA 的遙控器、J的接收機,就算頻率相同,但是因為編解碼方式各異,所以若非專為相容性而設計的副廠接收機,則無法互相配對操控。

  另外,目前新興之 2.4G 寬帶遙控器,正方興未艾。使用此 2.4G 規(guī)格之遙控器,可以避免同一飛場發(fā)射機互相干擾的問題,且操作反應速度較傳統(tǒng)窄頻無線技術快速。但因無線電編碼、及跳頻技術關系,使用某廠出品之發(fā)射機,就必須使用該廠之接收機,不再有廉價之副廠接收機可以代用了。

(二)遙控直升機

  遙控直升機遙控直升機是遙控模型的一種?;跇嬙臁⒖諝鈩恿W及飛行訓練的不同,遙控直升機跟遙控飛機是兩種不同的遙控模型。操控遙控直升機并不容易,遙控直升機操控失當而傷人的事件屢見不鮮。 簡單區(qū)分油機和電機,靠著旋翼產生的動力上升,由伺服機控制前后、傾斜、旋轉等動作。 高手還可做出高難度的動作,如:倒飛、360度大車翻等,鐘擺,自旋翻…
結構

  遙控器與遙控直升機之間的訊號傳輸,常使用RF射頻無線電。主要使用40MHz、72MHz、2.4GHz<目前廣為大眾使用,優(yōu)點:不會撞頻,即自動跳頻技術FHSS>,這3個帶寬帶。 在同一個地區(qū),同時使用同一個廠牌的同一種型號的遙控直升機,有可能因為使用同樣的無線電頻率,而難以操作產生意外事故。

  制造商

  GAUI 泰世科技模型有限公司 TW/ ALIGN 亞拓電器 TW/ MIKADO U.S.A/ 3DMP GERMAN/ OUTRANGE U.S.A/ HIROBO JP/ JR PROPO JP/ SAB ITALY/ X-CELL U.S.A/ AVANT/ KASAMA U.S.A/ …

  零件

  主要優(yōu)點為可以只單獨更換損壞部位的零件無須整臺換掉

  分類方式

  分為F3C<國家代表隊可參加> 與一般3D

  依動力分類

  電力分為100/200/250/400/450/500/550/600/700/800級<級數(shù)是以單支槳的長度界定/單位:mm> 木精可分為30/50/90級<級數(shù)依引擎級別界定>

  馬達

  目前主流為天蝎星精密工業(yè)生產之HK-XXXX系列

  木精發(fā)動機

  目前市面上常見有15級18級32級46級50級61級70級80級91級,大部分可區(qū)隔30級50級91級,主流機種為90級,91級的多為進階玩家使用于競技項目。引擎1cc換算為6級。 引擎以OS和YS為主流

  汽油發(fā)動機

  渦輪發(fā)動機

  依旋翼結構分類有平衡翼 無平衡翼簡稱FES或FBL

  可變螺距

  遙控直升機機體上,有一主軸連接機體與主旋翼,主旋翼高速旋轉產生浮力(旋翼機)。 轉速的高低必須調整主旋翼的攻角,避免主旋翼低轉速高攻角造成翼端失速,調整主旋翼會經由一個十字盤上下移動,變更主旋翼的攻角,所以主旋翼會隨著油門(引擎出力)的大小,經由混控改變主旋翼的攻角。 一般基礎飛行設定,以50-90級油機為例,特技開關部分: N靜態(tài)演技最低負3-4度,中間5.5-6度,最高10-12度,油門曲線設定0%30%50%70%100%。 ID-1.上空航道飛行,最低負6度,中間2-4度,最高9-10度,油門曲線設定70%60%50%70%100%。 ID-2.3D設定,最低負9.5-10度,中間0-2度,最高正9-10,油門曲線設定100%70%60%70%100。

航模大百科:遙控飛機&遙控直升機詳解

(文中圖片來源中外玩具網,侵刪)


 希望上面的知識可以讓新手對遙控飛機有更多新的認識和理解,并繼續(xù)關注我們樂迪的網站,我們每次會有新的模型知識更新,期待大家的光臨。

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