前幾天有一位朋友從私信咨詢我固定翼航模的調(diào)試和操作。今天和大家一起談一下固定翼航模。固定翼模型的可玩性要遠(yuǎn)高于多旋翼,當(dāng)然操作要求也要高,別說不好好練習(xí),就算你一步一個腳印的學(xué)習(xí),第一次上天必炸是一個固定翼新手的常態(tài)。
走你!
章節(jié):
一、固定翼飛機(jī)的飛行原理。
二、固定翼航模/無人機(jī)的分類。
三、固定翼飛機(jī)中主要的飛行組件。
四、固定翼飛機(jī)的操作種類。
五、無人機(jī)的飛行訓(xùn)練順序。
六、無人機(jī)外場飛行前的調(diào)試內(nèi)容。
一、固定翼航模/飛機(jī)的飛行原理。
固定翼航模/無人機(jī)(以下簡稱固定翼)的名稱由來,是因為為其提供升力的機(jī)翼是固定的,就像我們平時乘坐的民航客機(jī),就是典型的固定翼飛機(jī)。
與固定翼相對的,就是普通單軸直升機(jī),共軸雙槳直升機(jī),多旋翼無人機(jī),旋翼機(jī)。這幾類機(jī)型是依靠飛機(jī)上的旋翼提供升力。需要提一下的是,旋翼機(jī),又稱空中三蹦子,背后的螺旋槳提供向前的推力,頭頂旋翼是被前進(jìn)中空氣流動帶動旋轉(zhuǎn),提供升力。
微型直升機(jī)航模,別看小,有十字盤,無副翼,是航模不是玩具
油動直升機(jī)
著名的空中三蹦子旋翼機(jī)
固定翼機(jī)翼產(chǎn)生的升力有以下兩種模式。
一是正常巡航模式下的升力。
隨手畫的上凸翼型
通過機(jī)翼切割空氣,上下機(jī)翼相對于表面的速度差產(chǎn)生的壓力差,來為無人機(jī)提供升力。下面是幾種機(jī)翼的切面,可以看出空氣流動時,上機(jī)翼表面長度更長,相對表面來說,空氣速度更快,根據(jù)流體力學(xué)原理,空氣壓力相對就小,上下表面的壓力差就產(chǎn)生了升力。
二是起飛時的升力。
起飛時靠迎角快速升高
固定翼在起飛時受跑道長度限制,需要盡快拉高,這種情況下如果只靠機(jī)翼壓力提供升力,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這時候就需要飛機(jī)通過改變自身姿態(tài),增大機(jī)翼仰角來提供巨大的升力,盡快達(dá)到飛行高度。這種姿態(tài)的改變是通過尾舵中的水平舵來實現(xiàn)的。所以固定翼起飛和降落一般都需要逆風(fēng),以減少滑行距離。
二、固定翼航模/無人機(jī)的分類。
(一)從外觀來分可以分為簡易機(jī)/板機(jī),像真機(jī)。
我的兩架F22板機(jī)
沙漠涂裝的F22圖紙
1、簡易機(jī)/板機(jī)。網(wǎng)絡(luò)上銷售的比較多的比如好小子,KT板制作的f22、殲十等都屬于這類飛機(jī)。這種飛機(jī)只需要最便宜數(shù)量最少的設(shè)備就可以把飛機(jī)飛起來,基本上機(jī)身所有的設(shè)備包括一個接收機(jī),一塊電池,一個電調(diào),一支螺旋槳,一個9g舵機(jī)就夠了。F22或者殲十也只需要兩個9g舵機(jī),就可以完成和固定翼航空器完全一致的飛行動作。制作也比較簡單,把圖紙貼到KT板上,裁剪下來按要求粘貼起來就可以了。
像真機(jī)
2、像真機(jī)。像真機(jī),顧名思義,就是外觀像真飛一樣的固定翼。這種固定翼也有兩種,比如下面我自己的賽斯納182,涵道臺風(fēng),都為發(fā)泡材料一體成型的機(jī)型。還有就是本地大神用KT板通過切割,拼接制作像真機(jī),賽斯納,運7等等。
(二)從動力方式來說分為電動機(jī)和油動機(jī)。
1、電動機(jī)。
電動機(jī)有兩種,一種是普通螺旋槳飛機(jī),一種是涵道。
前拉型螺旋槳航模
普通螺旋槳飛機(jī)一般分為前拉,如賽斯納;腰推,如f22板機(jī)和部分像真戰(zhàn)斗機(jī),他們的螺旋槳在飛機(jī)的中部;尾推,如我前幾天文章里寫的天捷力死胖子。
涵道機(jī)
涵道飛機(jī)一般為封閉式風(fēng)道,一般型號分為60/70/90等等,即風(fēng)道的直徑為60mm,70mm,90mm等。涵道采用的葉片一般不少于三個,與普通螺旋槳飛機(jī)相比動力大,但是效率低,耗電比較快。
2、油動機(jī)。
油動也有兩種,一種是普通油動螺旋槳,一種是渦噴。
油動螺旋槳固定翼
油動螺旋槳用航模專用油動發(fā)動機(jī),帶動螺旋槳,提供拉力,一般大型表演3d機(jī)和一些行業(yè)用機(jī)會使用油動機(jī)。這種驅(qū)動方式動力比較強(qiáng),續(xù)航時間比較長,可以帶動大型飛機(jī)完成較長的飛行任務(wù)。
帶鴨翼的蝸噴固定翼
渦噴飛機(jī)是最接近真實戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)型,采用渦噴發(fā)動機(jī)和矢量噴口,可以說就是一個小型的戰(zhàn)斗機(jī)。渦噴動力足,配合矢量噴口,可以讓一架渦噴戰(zhàn)斗力實現(xiàn)吊機(jī)。蝸噴也是唯一一種可以吊機(jī)的后推動力的固定翼。
(三)從材料區(qū)分,則有泡沫、輕木、玻璃鋼。
各位朋友不要以為我所說的發(fā)泡材料就是我們家電包裝箱里面的發(fā)泡材料。航模采用的無人機(jī)泡沫是不同的,一般有epo和epp,還有最新出現(xiàn)了一些新興的聚合材料。
epp比較軟,網(wǎng)絡(luò)上比較多的好小子飄飄機(jī)就是epp材料,這種材料是一種軟性材料,可以用手輕易掰彎。
epo則比較硬,抗擊打能力比較強(qiáng),出現(xiàn)比較嚴(yán)重的損傷以后,可以用泡沫膠進(jìn)行修復(fù)。
天捷力系列就是EPO材質(zhì)的
輕木飛機(jī)采用輕木切割制作,如果說渦噴飛機(jī)在動機(jī)上最接近于真正的飛機(jī),輕木飛機(jī)是采用了3d設(shè)計,用輕木做成肋骨骨架,然后經(jīng)過蒙皮,最終成型。輕木飛機(jī)的最大缺點就是易損,輕微的碰撞都可能會導(dǎo)致飛機(jī)機(jī)身解體。
3d機(jī)一般是輕木飛機(jī)
玻璃鋼材料一般用于大型航測固定翼和蝸噴機(jī)型。部分油動大型3d機(jī)也會用玻璃鋼材質(zhì)制作。
(四)從用途來說,則可以分為航模和行業(yè)用機(jī)。
行業(yè)用機(jī)多用于測繪行業(yè),采用彈射方式起飛。但是需要注意的是,航測需要有資質(zhì)的公司來承擔(dān),并且需要空域申請。前幾年曾經(jīng)在河北發(fā)生過非法測繪黑飛導(dǎo)致影響民航的情況,這家公司有好幾個人因為這件事情判刑。希望大家飛行的時候一定也要注意安全
(五)從起飛和降落模式看。
起飛有滑跑起飛,手動拋飛,彈射起飛;降落則有滑跑降落,傘降,還有比較少見到的是網(wǎng)降。
1、滑跑起飛和降落適用于一些外場條件比較好的地區(qū),同時機(jī)型速度不快,重量不是很大的機(jī)型。
2、彈射起飛和傘降比較常見于一些測繪無人機(jī),由于攜帶單反相機(jī),重量略大,如果采用滑跑,則對場地要求較高,如果條件達(dá)不到,彈射起飛和傘降就可以很方便的解決這個問題。
3、網(wǎng)降見到的比較少是直接控制無人機(jī)撞向一張比較大的回收網(wǎng)來進(jìn)行降落。
4、固定翼垂起無人機(jī)。最近幾年,固定翼垂起無人機(jī)使用越來越多。它采用多旋翼的起飛方式,這樣不但減少了滑跑場地要求,而且更省去了大型彈射架的攜帶不便的問題。
三、固定翼飛機(jī)飛行中的主要部件。
這是一個固定翼飛機(jī)的基本構(gòu)成圖。其中主要牽扯到固定翼飛行的主要是下面這些部件:
1、發(fā)動機(jī)/馬達(dá),螺旋槳。這部分是固定翼的動力部分,為固定翼提供向前的動力。
2、主翼及副翼,主翼為飛機(jī)提供向上的升力,副翼改變固定翼飛機(jī)的左右橫滾姿態(tài)。
3、水平尾翼及升降舵,主要保證飛機(jī)的水平姿態(tài),升降舵則用來改變飛機(jī)的迎角,固定翼飛機(jī)的起飛降落主要靠水平尾翼來實現(xiàn)的。
4、垂直尾翼及轉(zhuǎn)向舵,轉(zhuǎn)向舵一般在降落時可以控制減少測風(fēng)對飛機(jī)的影響,但是在實際轉(zhuǎn)向中一般不會通過轉(zhuǎn)向舵來進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
固定翼飛機(jī)的轉(zhuǎn)向一般是通過副翼和水平舵來實現(xiàn)的,首先打副翼,側(cè)向想要轉(zhuǎn)的方向,然后配合水平舵拉升,機(jī)身就會向一側(cè)轉(zhuǎn)去。我們在日常乘坐飛機(jī)或者觀看電視中的戰(zhàn)斗機(jī)時,就可以看出來,飛機(jī)的飛行轉(zhuǎn)向都會有一個傾斜的動作。轉(zhuǎn)向舵在空中使用的時候,轉(zhuǎn)向效果會非常差,特別是戰(zhàn)斗機(jī),如果用垂尾來轉(zhuǎn)向,那將是一個非常非常漫長的過程。
5、兩種混控模式。
一是V尾混控??梢钥吹接行┬袠I(yè)用的測繪固定翼還有一些大型固定翼采用的是V尾混控。簡單地說,就是把 水平尾舵和垂直尾舵的功能用一個V型尾舵來實現(xiàn),比如說V尾的兩個舵面同時向左或者向右,就實現(xiàn)了垂直尾舵的左右擺動的功能;如果V尾同時向下或者向上,就實現(xiàn)了升降舵的拉升和降低功能。
死胖子是典型的V尾
二是升降舵通過混控實現(xiàn)副翼功能。這個功能主要體現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)上面。如果你有一臺F22板機(jī),你就可以更直觀的觀察到這個現(xiàn)象。飛機(jī)的左右升降舵一個向下一個向上,就實現(xiàn)了固定翼飛機(jī)的副翼功能,控制飛機(jī)翻滾;同時向下或者向上,就可以實現(xiàn)升降舵的功能。
f22的尾翼也是副翼
四、遙控器的操作種類
固定翼飛機(jī)的具體操作模式,從遙控器來看,主要有兩大類占據(jù)了主流模式,一個是日本手,一個是美國手。具體的區(qū)別可以看下圖。早期的固定翼飛行多以日本手為主,但是隨著多旋翼的逐漸普及,美國手現(xiàn)在處于絕對優(yōu)勢的地位,因為從操作模式上,美國手更接近于飛機(jī)的操作模式,比如固定翼的轉(zhuǎn)向,通過一個右側(cè)搖桿就可進(jìn)行操作,而固定翼中的油門和轉(zhuǎn)向的操作頻率是非常低的。而在多旋翼中則更加明顯,右側(cè)搖桿就代表了飛機(jī)的前后左右移動。所以我建議新手從一開始就練習(xí)美國手。
五、固定翼飛機(jī)的訓(xùn)練順序。
對于固定翼飛機(jī)來說,起飛不是難點,因為你可以用手把飛機(jī)擺到跑到的起點;空中飛行也不是難點,只要空域夠大,可以隨便翻滾。飛機(jī)飛行永遠(yuǎn)只有一個最終要求,就是安全降落。而恰恰降落時初學(xué)者最難的。
從飛機(jī)來說,我建議遵循以下順序
1、電腦模擬–>2、飄飄機(jī)/練習(xí)機(jī)/滑翔機(jī)–>3、板機(jī)–>4、大型機(jī)–>5、涵道機(jī)–>6、油動機(jī)
沖浪者滑翔機(jī),后面是兩架塞斯納。
各位朋友一定不要急于求成,一定要模擬器飛行到不說是隨心所欲,也要胸有成竹,特別是降落更是毫無問題,在充分了解熟悉各個機(jī)型以后再開始飛行。
下面再說一下飛機(jī)飛行動作的順序。我建議大家按照中國航空運動協(xié)會規(guī)定的級別和動作,從易到難一點一點練習(xí)。
第一步、練習(xí)起降。沒有其他要求,只求你能好好降落。
第二步、矩形飛行,降落。
第三步、水平8字飛行。
第三步、內(nèi)筋斗。
第四步、如果這些你都已經(jīng)很熟練了,那就可以練習(xí)下面的這些動作了。
這些動作完成以后,你就基本達(dá)到了航空協(xié)會四級操作水平,如果對花式飛行沒有要求的話,這種水平對各類機(jī)型的基本操作已經(jīng)沒問題了。
六、固定翼飛機(jī)外場飛行前的調(diào)試內(nèi)容。
1、首先確認(rèn)固定翼無人機(jī)的重心合適,一般在無人機(jī)機(jī)翼的前三分之一處。
2、檢測發(fā)動機(jī)/電機(jī),螺旋槳轉(zhuǎn)向,動力是否正常,電量是否充足。
飛機(jī)比較大,朋友卡住以后測試動力
3、打副翼,確認(rèn)已經(jīng)接線,沒有接反,正常工作。
4、測試垂直尾舵,升降舵工作正常沒有接反,確認(rèn)混控關(guān)或者開。
雖然有監(jiān)視器,也要隨時看到飛機(jī)情況。
這里面任何一項的錯誤我都犯過,所以大家一定不要疏忽,每一項內(nèi)容都要檢測到,不能漏測任何一項內(nèi)容。最后提醒大家,不論如何,安全第一,堅決不在敏感地帶,國家不允許的機(jī)場等附近飛行,遠(yuǎn)離人群,廠區(qū),財物。出現(xiàn)事故不要慌,寧摔飛機(jī)不損財務(wù),寧損財物勿傷人。最后祝大家爽飛!
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