遥控直升机设备配置指南

航模飞机不是单一的飞机,它包括很多配件来构成整个的飞行,一个小配件的损坏都会破坏整体的飞行.下面简单的介绍遥控直升机设备配置:

一、电池;
电池的放电能力,最大持续电流是:容量X放电C数
例如:1500MA,10C,则最大的持续电流就是=1.5X10=15安
如果该电池长时间超过15安或以上电流工作,那么电池的寿命会变短、还有电池的充满电压单片4.15-4.20合适,用后的最低电压为单片3.7以上(切记不要过放),长期不用的保存电压最好为3.9。

二、电机
电机的转速(空载)=KV值X电压;例如KV1000的电机在10V电压下它的转速(空载)就是10000转/分钟。
电机的KV值越高,提供出来的扭力就越小。所以KV值的大小就与浆有着密切的关系,以下就这点提供一下配浆经验:
1060浆,10代表长的直径是10寸,60表示浆角(螺距)
前两位数表示直径,后两位表示螺距。
一般电机与浆是这样配的:
3S电池下;
KV1200-1400配9050(9寸浆)至8*6浆
KV1600-1800左右的7寸至6寸浆
V2200-2800左右的5寸浆
KV3000-3500左右的4530浆

2S电池下;
KV1800左右用7060浆9W4V,q+h,x
KV2500-3000左右用5X3浆
KV3200-4000左右用4530浆

浆的大小与电流关系:因为浆相对越大在产生推力的效率就越高
例如:同用3S电池,电流同样是10安(假设)
用KV1000配1060浆与KV3000配4530浆它们分别产生的推力前者是后者的两倍。
机型与电机、浆的关系:
一般来说:浆越大对飞机所产生的反扭力越大,所以浆的大小与机的翼展大小有着一定关系,但浆与电机也有着上面所讲的关系。
例如用1060浆,机的翼展就得要在80CM以上为合适,不然的话机就容易造成反扭;又如用8*6的浆翼展就得在60以上。
再比如:用4530浆做翼展1米以上机行否?是可以,但飞机飞起来会很耗电,因为翼展大飞行的阻力大,而4530浆产生的推力相对情况下小(上面浆的大小与电流关系有讲到)。
所以模友在选择玩什么机型的时候就要注意这4者的关系,特别要注意的是,不能用大浆配高KV的电机,否则烧电机还影响了电池,有可能连电调也烧掉。

三、电调
电调的全称是电子调速器,根据控制信号调节电动机的转速。一般情况下电调是这样连接的:
1、电调的输入线与电池连接;
2、电调的输出线(有刷两根、无刷三根)与电机连接;
3、电调的信号线(和舵机的长得一样)与接收机连接。
另外,电调一般有电源输出功能,即在信号线的正负极之间,有5V左右的电压输出,通过信号线为接收机供电,接收机再为舵机等控制设备供电。电调的输出为三~四个舵机供电是没问题的。
调速器根据信号判断将调速器另一端所接的动力电源分配出多少电能给与电动机,以起到调整电动机速度的功能。无刷电子调速器与有刷电子调速器的根本区别在于无刷电子调速器将输入的直流电源,转变为三相交流电源,为无刷电动机提供电源。
另外,电调分为双向和单向的。双向就是可以正向电压,也可以反向电压,让电机正转反转。电调还有带刹车功能和不带刹车功能的。
电子变速的售价从几百到1000-2000都有,越贵的电子变速内阻越小,最大电流等性能越好。入门的话可以选择香港制造的电子变速,但是可能无法支持更加低T数的马达.也可以选择名厂的入门电子变速,例如FutabaMC230/330这类

四、螺旋桨
螺旋桨(又称螺旋推进器)是一种由若干个桨叶呈放射状装置在一个共同的桨(轴)毂上,每个桨叶与旋转平面相交一个角度。常见的一些螺旋桨形式见下图:

直接影响螺旋桨性能的主要参数有:
a.直径——相当于螺旋桨叶尖的圆的直径。通常直径越大效率越高,但直径往往受到吃水和输出转速等的限制;
b.桨叶数——分为二叶、三叶、四叶等;
c.转速——每分钟螺旋桨的转数;
d.螺距——螺旋桨旋转一周前进的距离,指理论螺距;
e.滑失率——螺旋桨旋转一周,船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比;
f.螺距比——螺距与直径的比(P/D),一般在0.6~1.5之间;一般地说来,高速轻载船选取的值比较大,低速重载的船选取的值比较小,潜艇就更小;
螺旋桨的数目:螺旋桨的数目通常等于主机的数目,一般根据船的用途、排水量、航速和总功率等确定。
涵道式螺旋桨:这类螺旋桨因为装于导向环或船体内的管道里,为了进一步提高效率,它的外观形状被做得象轴流式水泵的叶轮。它常被用在拖轮(为了提高低速时的效率)、浅水船的轴流式喷水推进装置、艏(艉)侧推装置等。
螺旋桨在舰船上的布置:(参见下图)
螺旋桨的驱动:
螺旋桨的驱动系统示意图如下:

主机—推力轴承—传动轴(及连轴器、轴承)—尾轴管装置(含密封装置)—螺旋桨
其中,主机提供原动力;推力轴承用于卸载螺旋桨产生的推力,不让巨大的推力损坏主机;尾轴管装置则用于支承螺旋桨,并同时提供密封,过去使用得最普遍的是“填料函”(一种使用填料压盖将石棉之类的填料压紧在轴与衬套之间的缝隙上的装置),现在还有的使用了“机械密封”装置等。
为了确保两只螺旋桨转速一致,模型采用的齿轮箱传动是一种很好的方法(见图1)。使用一台额定电压为36V的DZ-54型直流电动机,通过由四只齿轮组成的传动齿轮带动两只螺旋桨作反向旋转。如果双桨同向旋转,船体便受到反向扭矩而产生倾侧。齿轮的模数取0.75~1.25,齿轮箱两输出轴孔应位于水平位置,两轴中心距与两螺旋桨轴的中心距应一致,避免损失功率。

电动机轴与齿轮箱输入轴、齿轮箱输出轴与螺旋桨轴的连接(若不用齿轮箱,则为电动机轴与螺旋桨轴的连接)必须采用挠性连轴节的方式。常用的是球形万向节连接方式(如上图中所示)。另有一种十字形万向节,加工制作较为方便,它的结构与制作方法见下图所示。
五、舵机伺服器
舵机是遥控模型控制动作的动力来源,舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的IC判断转动方向,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已到达定位。
为了适合不同的工作环境,有防水及防尘设计的舵机;并且因应不同的负载需求,舵机的齿轮有塑胶及金属之区分,金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型,具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承,使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别,当然是二颗的比较好。目前新推出的FET舵机,主要是采用FET(FieldEffectTransistor)场效电晶体。FET具有内阻低的优点,因此电流损耗比一般电晶体少。
厂商所提供的舵机规格资料,都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg-cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是kg-cm,意思是在摆臂长度1公分处,能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念,因此摆臂长度愈长,则扭力愈小。速度的单位是sec/60°,意思是舵机转动60°所需要的时间。
电压会直接影响舵机的性能,例如FutabaS-9001在4.8V时扭力为3.9kg、速度为0.22秒,在6.0V时扭力为5.2kg、速度为0.18秒。若无特别注明,JR的舵机都是以4.8V为测试电压,Futaba则是以6.0V作为测试电压。所谓天下没有白吃的午餐,速度快、扭力大的舵机,除了价格贵,还会伴随著高耗电的特点。因此使用高级的舵机时,务必搭配高品质、高容量的镍镉电池,能提供稳定且充裕的电流,才可发挥舵机应有的性能。

当我们把发射机上的操纵杆由中立位置向某一方向偏移一角度时,与该动作相对应的舵机摇臂也同时偏移相应的角度,舵机摇臂偏转角度与发射机操纵杆偏移角度成比例。

六、船舵
舵是一块置于船尾部螺旋桨后面的且能转动的平板或是剖面为机翼型的板,它是用来保持或改变船舶在水中运动方向的专用设备。船舵功能:一是保持船舶预定航向的能力,称为航向稳定性;二是改变船舶运动方向的能力,称回转性。通常把二者统称为船舶的操纵性。
船舵主要由舵叶和舵杆组成,舵叶是产生水压力的部分,舵杆的作用是转动舵叶和保证舵叶具有足够的强度。舵的作用原理是当水流以某角度冲击舵叶上时,便产生了流体动力,此作用力通过舵杆传递并船体上,从而迫使船舶转向,也就达到了调整航向的目的。
舵的种类
按舵的支承情况分为:
1、多支承舵-与船体尾柱连接的舵钮在3个以上的舵;
2、双支承舵-只有上舵承和丁舵承的舵;
3、半悬挂舵-下舵承的位置在舵的半高处的舵;
4、悬挂舵-完全悬在舵杆上的舵。
按舵杆轴线位置分为:
1、不平衡舵-舵叶全部位于舵杆轴线之后的舵;
2、平衡舵-舵杆轴线位于舵叶前缘后边一定距离的舵;
3、半平衡舵-一般半悬挂舵为半平衡舵。
按舵的剖面形状分为:
1、平板舵-仅用一块平板做成的最简单的舵;
2、改良形平板舵-在平板舵上以木质板,其外形与流线型舵相似的舵;
3、流线型舵-舵的翼剖面是机翼型的舵,如果带有固定舵柱的就称为固定舵柱型流线型舵;
4、反应舵-是将流线型平衡舵以螺旋轴为界,按一定流程进行上下扭曲后的舵,据说这种舵可以提高推进效率4-6%左右。
以上介绍的舵均为普通舵,据有关资料统计,约70-80%的船都采用流线型普通舵,一般大型及超大型海船多用支承或双支承的流线型平衡舵;中小型船用半平衡流线型挂舵的居多;平板舵仅用在非自航船或小艇上。
七、信号接收器
这个没啥多说的,注意几点:
1、 接收机可以用电调供电。
2、 接收机要与遥控器匹配,六通道遥控器要配六通道接收机。同时还要注意接收机与遥控器相兼容。最好是买一厂家的。
3、 遥控器和接收机不能直接安装使用,要先试调好各类“动作”后,再使用。
4、接收机与舵机连接示意图;

图2所示的,是接收机和舵机以及接收机电源装置,其中接收机用来接收从发射机传来的指令信号,经处理后,指挥舵机作出与发射机指令相对应的动作。电池组给接收机和舵机提供工作能源
八、遥控器
遥控设备系统,它由 发射机、接收机、舵机、电源等部分组成。遥控器界面如下图:

 

备注:
无刷马达与碳刷马达的差别:
1:一般说来,无刷马达的散热量比碳刷的好,尤其是外转子类.
2:无刷的动力效率比较高,而碳刷一部分会消耗在刷子的摩擦热能上,因而会比较低。
3:如果是在正常使用的前提下(不产生高温,不超载,不外力撞击等)无刷马达因为没有碳刷的磨损问题,可以说它是没有使用寿命限制的。
4:有刷比无刷的损耗率大很多,有的甚至上百倍的差别,尤其是同样使用在速型飞机上时,差别特别明显,从这样的角度考量,无刷马达只要不摔到受损,以使用寿命及性能来比较,加上售价因素,比碳刷马达效益高的多。
5:动力衰退是碳刷的通病;但是无刷却无此问题。
6:碳刷需要定期清理碳粉,磨合;而无刷无此问题。
7:在相同输出动力下,无刷的重量会比碳刷的轻。
8:因碳刷受制于刷子弹簧支架,有弹跳的问题,所以无刷的转速会比碳刷的快些。
内转子无刷马达与外转子无刷马达的定义:
1:内转子无刷马达:指马达轴心会转,线圈在马达壳,磁铁在轴心。
2:外转子无刷马达;指马达外壳会转,线圈在轴心,磁铁在外壳上。
内转子无刷马达和外转子无刷马达的优点:
1:内转子无刷马达的优点:一般来说,因为它的直径较小,较利于高转速扭力的发挥。
2:外转子无刷马达的优点:它的散热较好,直径较大,较利于低转速扭力的发挥。
无刷马达的优点:
1:无刷的效率:
在相同的电流下,动力增加,飞行的时间加长,无刷的扭力,转速一般来说会比碳刷好,耗电也比较省,所以,使用无刷无论是慢飞或快飞,使用相同的电池,滞空时间都会比较长。
2;无刷的功能:
快飞的飞机需要较大的拉力和推力,用无刷马达会比较好,这样飞起来比较有满足感。
关于无刷入门方式:
先定飞机,再定无刷的动力组合,因为绝大多数人是以玩飞机为目的,动力只是手段之一,所以,建议从自己飞的比较拿手的飞机开始来改无刷。
怎样区分是直升机用马达还是飞机用马达:
1:根据前拉与后推:直升机一般用前拉式马达;飞机一般用后推式马达。
前拉式马达:指马达它是放在机子前面的;
后推式马达:指马达它是放在机子后面的。
根据磁铁:一般马达内有6颗磁铁为直升机用;马达内有12颗磁铁为飞机用。
根据马达的KV值:一般来说飞机用马达的KV值比较低;直升机用马达的KV值比较高。
什么叫KV值:
KV=PRM/V=每伏特转速,指的是马达的转速。KV值不同的马达,它们空转时的内阻以及电流就不同,所以耗电也会不同。
高KV值,可以搭配各种减速组来达到要求;
低KV值的无刷马达来直驱使用。
内转子无刷KV值比较高,适合过减速机,低电压就能发挥较佳的效率;
外转子无刷KV值比较低,适合玩3D机来直驱带大桨。
怎样计算实际的KV值:
1:利用KV值的70℅左右当有负载转速,就能知道适当的桨是多大。
2:找一片轻薄材料制作遮光片,裁剪成直径略超过马达外壳即可,量测当时的电压及转速,再将转速除以负载电压,即为该马达的KV值。
测得的转速为:28000RPM;负载电压为:12.3V(为马达转时测得的电压)
即KV=28000RPM/12.3V=2276KV。
无刷正反转问题:
无刷马达上有三条线,随便更换两条就可以改变它的正反转,通常中间不换换两边。
什么叫做空转的转速:
是指在无负载状况下(没有带桨)每1伏特马达的转速。
为什么无刷的能量转换效率比碳刷的高:
因为在相同的电池容量,相同的马达动能输出的情况下,无刷可以比碳刷输出更久(即飞的更久)
用370减速组;用7.5*5的桨;用7.4V2300mAh的锂电;全速约8A;飞一趟下来马达很烫,飞行时间约为15分钟。
用外转子无刷400T;直驱7.5*5的桨;用7.4V2300mAh的锂电;全速约8A;飞一趟下来马达温温的,飞行时间约为20分钟。
3S2P代表什么意思:
是指三串两并,即:电压提升3倍(马达转数),容量提升2倍(运转时间)在,重量提升6倍。
如果有六颗电池为3.7V1000mAh:
当电池串联时:代号为S,3S即,3个电池串联,电压为3.7+3.7+3.7=11.1V;容量1000mAh不变;马达转速加3倍,运转时间不变。
当电池并联时:代号为P,2P即,2个电池并联,电压不变为3.7V;容量增加1000+1000=2000mAh;马达转速不变,运转时间加2倍。
口诀:串联电压相加,并联电流及容量相加。
什么是130,280,370,540,2030,2040马达:
这些数字表示马达的规格型号。
一般像130,280,370,540这些数字是表示碳刷马达的规格型号的,是代表马达的长度的,一般说来,马达越长,功率越大。
而无刷马达一般采用直径和长度同时标称,如:2030级:就是说马达的直径是20mm,长度是30mm,(标称时直径在前,长度在后)当然也有无刷马达使用130,280,540这种标称的,但是这跟马达的尺寸是没有关系的,也不能等同于碳刷马达的规格。

 

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