航模老鸟言

免责条款本文仅供参考，按照本文内容进行的任何操作和行为均由当事人自行承担一切后果。由于本人的学识有限，本文难免有所错漏之处，谬误之处亦请指正，讲解不全之处也请自行查阅其他相关资料。注意事项：航空模型虽然是娱乐用品，但要掌握它即需要一定的知识，另外它又有一定的危险性，所以航模又有别于常规定义的玩具。希望各位新入门的朋友一定一定要耐下性子，切勿操之过急，所有东西买回来一定要先仔细研读说明书，切勿贸然操作，无法正常使用最多闹个纠心，闹个笑话，要是伤闯了祸，那时后悔就晚了。第一部分 飞机的分类：从我的理解上认为，飞机主要分为2大类，像真模型飞机，以及非像真模型飞机。像真模型飞机，指的就是以真实的飞机作为参考，缩小比例制作的飞机。非像真模型飞机，就是不是以真实飞机作参考，仅仅作为模型开发的飞机。无论像真模型飞机还是非像真模型飞机，都可以再细分成小类练习机/运动机|特技飞行机|滑翔机|高速机、竞速机练习机/运动机：练习机一般指的是气动结构相对稳定，速度较低，便于新手反应以及操控的机型。运动机相对而言速度更高，灵活性更好，可以作为进阶的练习机使用。特技飞行机：特技飞行机有很多级别和种类，比如常见的F3A，F3D，指的是某一种特定规格的比赛，需要完成相应的一套动作，而满足这些性能要求的飞机，被归类为F3A机或者F3D机。大家经常听到的所谓3D机，只是一种简称，而并不代表在3D空间内飞行的飞机，如果不能在3D空间内飞行，只能在地上跑。那就是车或者船了滑翔机：滑翔机有有动力的滑翔机和无动力的滑翔机。一般特点是轻巧，悠闲，对于新手而言操控一架动力滑翔机并不困难，但是要自己制作一架高水准的滑翔机或者要依靠气流控制好一架滑翔机，是需要相当的水准的。高速机/竞速机：顾名思义就是追求高速度的飞机。第二部分 固定翼飞机所需物品及介绍飞机机体及随机附件|电机|电子调速器|舵机|螺旋桨|动力电池|遥控器与接收器|充电器（油动飞机不需要电机和电子调速器，需要发动机，油箱等其他配件）1、飞机机体及随机附件：飞机机体大体由以下三种材料制作：泡沫，木材，复合材料。泡沫材料飞机按制作工艺又分为模具整体发泡以及片状泡沫切合拼装2种。.模具整体发泡的泡沫飞机所使用的泡沫材料一般为eps，epo两种。ps与epo相比，缺点在于eps泡沫韧性不足，易断裂，受冲击后容易破碎，但是同时优点是破碎以后的碎块可以经过简单粘合后修复。epo材料相比eps材料来说，非常耐磨，韧性好，耐冲击，所以小碰小擦基本无需修补，但是如果受到大力撞击以后，epo材料会发生严重的扭曲变形且不可恢复。片状泡沫切割拼合制作的飞机所使用的材料一般为KT版，epp板，depron板，这几种材料都是diy常用材料。KT板是一种中间位ps泡沫挤塑板，两面覆盖塑料薄膜的泡沫板材，比较容易在广告店购得，常规厚度尺寸为5mm，也是广大模友最常用的材料。特点是易于切割，强度较好（没有撕掉覆膜的情况下），缺点是比较脆硬，弯曲部分不易处理。epp泡沫板是密度比KT板小，飞场有韧性的一种材料，不易断裂，容易弯曲，而且不怕502腐蚀。但是其不易打磨，而且偏软，虽然也是主要用来DIY飞机的材料，但是使用起来也有一定局限性。depron材料是新近在淘宝上出现的一种高端材料，强度韧性重量特性都比较好，但是缺点是价钱很贵。木质材料飞机目前的主要材料是轻木，又称巴尔沙木(balsa)，结构松软，质地轻盈，易于加工和打磨。除了轻木之外，主要制作飞机的木材还有泡桐木，松木，等等。另外制作飞机受力结构部件的话还需要使用到一些航空层板或者椴木层板。木质飞机整体刚性较好，飞行中质感和操控感觉要好于一般的泡沫飞机。复合材料飞机主要指的是多种不同类型的材料混合制作飞机，比如：泡沫芯+玻璃钢壳，或者木框架+玻璃钢壳，或者碳纤维材质等等。追求的目标就是极致尺寸，极致重量，极致强度，极致性能。随机附件：随机附件一般有机轮，起落架，舵角，拉杆钢丝，贴纸，以及一些五金件等。2、电机：电机主要分为有刷电机和无刷电机两种，有刷电机就是有电刷的电机，无刷电机就是没有电刷的电机。有刷电机目前飞机模型上不太使用，故这里就不多做介绍了。无刷电机相比有刷电机而言，效率更高，功率更大，低转速时扭力特性更好。是目前电动航模的主流选择。无刷电机又分为内转子和外转子，内转子就壳不动，轴转，外转子就是轴跟壳一起转（底座固定），内转子电机在尺寸和转速上有一定优势，外转子电机在扭力，散热等方面占据优势。电动机型号的命名规则，电机型号四位数字中的前2位代表直径，后2位代表长度。各厂家的命名方式有所不同，朗宇品牌的2212电机，指的是电机内部的线圈组部件的直径22mm，长度12mm，而有些其他厂家会把这一型号标注为2830电机，因为是电机外壳尺寸28mm，长度30mm，而其实这2个是差不多型号的电机。另外对于电机型号还有一个参数，那就是KV值。KV值表示电机在“空载”情况下，电子调速器“每提升1v”输出电压时，电机转速提升的数量。那肯定有人会想，既然同样规格的电机，KV值越高，电机转速就越快，那力量就越大了。其实并不是这样。因为对于一款电机来说，尺寸的大小，就决定了它的最大功率的大小，既然功率上基本差不多，如果转速高了，那么电机的扭力就小了，也就是说只能安装更小的螺旋桨才能不超载工作。3、电子调速器：电子调速器是用来控制电机转速的器件，一般电子调速器还具备给遥控接收器供电的功能。4、舵机：舵机是一个根据遥控信号来决定摇臂偏转角度的器件，通过摇臂上连接的钢丝来改变飞行控制翼面的偏转角度，来完成飞行姿态的调整。5、螺旋桨：第一节螺旋桨原理与分类螺旋桨负责把引擎的功率转变为向前的推力，重要性不言而喻，螺旋桨推进飞机的原理与火箭、导风扇飞机、喷射机不同，也与船用螺旋桨不同，火箭等前进是因为动量守恆的关係，如果飞机也是靠动量守恆的原理前进，那螺旋桨就要把空气儘量快儘量多往后吹去，那螺旋桨的形状就应该像电扇叶片一样宽且短，而不是像现在我们看的细细长长的，导风扇扇叶形状类似船用螺旋桨，效率却很差，因为导风扇引擎、加速管及支撑等物件挡住了不少气流，而且导风扇后送的空气速度不够快，质量更不够多。我们应该把桨叶看成一片小型的机翼，引擎转动的速度加上飞机前进的速度，使桨叶对空气產生相对的速度，桨叶的截面本来就是一个翼型，然后因伯努利定律產生升力，只是此时的升力是向前的，称为推力，使飞机向前，歷史上有名的竞速机GeeBee，得过很多次世界冠军，也有不少模型像真机，请读者注意其螺旋桨与机身的比例，它螺旋桨向后的气流三分之二以上被引擎及机身偏折，根本没往正后方吹，使人不禁怀疑它怎麼飞，可是它还是世界竞速冠军呢，所以记得螺旋桨的风大不大与推力毫无关係。螺旋桨可依不同方式分类，我们真正有兴趣的是直径与螺距，将於下节讨论，其餘分类如下：依桨叶数：单桨：竞速机常用，可避免吃到前叶的尾流，效率最佳，但另一端要配平。双桨：最常见的型式，合理的效率，容易平衡。三桨以上：像真机或桨叶长度受限时使用，效率稍差。依推力方向：拉力桨：即正桨，从飞机前面產生拉力使飞机向前。推力桨：即反桨，从飞机后面產生推力使飞机向前，少数引擎可逆转，双引擎飞机其中一个引擎逆转用反桨以抵销反扭力。依材值：木桨：刚性好，重量轻，但易损坏。塑胶桨：便宜，选择性多，较不易损坏。碳纤桨：最好，最贵。第二节螺旋桨的选择我们仔细看一支螺旋桨如图5-1，51.jpg(24.4 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35)你買一個新引擎，引擎的說明書會建議你，試車時用多大的槳，像真機用多大的槳，特技機又用多大的槳，弄得你迷迷糊糊，在這裡說明一下，試車時用的槳一般都比較大，是防止萬一不小心轉數過高，使新引擎燒毀，沒其他意思，像真機及特技機用的槳不同，最主要是因為飛機速度不同的關係，特技機一般飛行速度比較快，希望螺旋槳在高速飛行時比較有效率，像真機一般來說翼面負載大，希望螺旋槳在低速時比較有效率，起飛、降落時才不會出差錯，沒人會管它極速快不快，我們假設引擎輸出的最大功率是一定值，輸出功率在螺旋槳到達恆定轉速時要克服的是螺旋槳的阻力，我們前面說過應該把槳葉看成一片小型的機翼，螺距越大就是槳葉角越大，相當於機翼攻角越大，當然阻力就越大，螺旋槳越長，面積及槳端切線速度也越大，阻力也越大，既然最大功率是一定值，我們只好在直徑與螺距上作妥協。特技機希望螺旋槳在高速飛行時比較有效率，像真機希望螺旋槳在低速時比較有效率，我們再提醒一次應該把槳葉看成一片小型的機翼，既然是機翼，同樣就會有攻角、失速問題，甚至誘導阻力情形也一樣，為了找出最佳攻角，請參看圖5-3，合成的氣流速度等於螺旋槳的切線速度加上飛機前進的速度假如你對向量不熟悉的話，因為是相對運動，你可以假設你是一隻螞蟻趴在螺旋槳前緣，你不動，讓氣流來吹你，想像一下因螺旋槳旋轉加上飛機前進，你臉上吹的是那方向來的風，螺距太大而飛行速度不夠快，則攻角太大而失速，這種情形在這裡叫螺旋槳打滑，螺距太小而飛行速度太快，則攻角太小，效率則很差，所以結論是高速飛機用小槳大螺距，低速飛機用大槳小螺距。以前在萊特兄弟時代，飛機做好以後要拉一個綁在樹上磅秤來測拉力，現在飛行場上偶而也有人這麼做，現在我們器D這是多餘的，測得的拉力因沒有飛機前進的速度，所以只有在飛機靜止時有效，飛機有了速度後就不準了53.jpg(18.26 KB, 下载次数: 33)54.jpg(16.72 KB, 下载次数: 35)55.jpg(17.81 KB, 下载次数: 33)螺距最好的解决办法当然是使用变距螺旋桨，可依飞行速度不同改变螺距，二次大战后大部分的螺旋桨飞机都已使用变距螺旋桨，可依飞行速度变换螺距以取得更佳的效率，万一引擎熄火还可以打顺桨，使螺旋桨的阻力减至最低增加滑行距离。日本MK模型出过一组60级用的可变距桨，但在美国模型飞机禁止用可变距桨，怕飞出来伤人，此外螺旋桨靠轴心部分效率很差，所以很多场合乾脆装上机头罩减低阻力。第三节螺旋桨角度的计算现在螺旋桨选择性多，价格便宜，模型玩家很少自行製作，但偶而想玩橡皮筋动力飞机时，就不得不自己动手了，请各位不要瞧不起橡皮筋动力飞机，高级室内橡皮筋动力飞机的螺旋桨会随著橡皮筋扭力自动改变螺距，而且整架飞机不超过2公克，这真的需要天分，我做的室内机则从来没有低於4公克图5-4。54.jpg(23.22 KB, 下载次数: 41)橡皮筋动力飞机因为转速比引擎飞机慢，螺距比螺距/直径一般1.01.6左右，引擎飞机的螺距比大都在0.8以下。定螺角桨：因为定螺角桨只有一部分效率好，所以我们螺距以距离轴心7080%的部位为準，螺旋桨靠轴心部分效率很差，所以靠轴心30%以内部份根本不做桨叶，只剩一根轴。定螺距桨：因定螺距桨每个断面角度均不一样，假设要製作一支直径为D英吋螺距为p英寸的桨，角度图解如图5-5。55.jpg(22.32 KB, 下载次数: 31)6、动力锂电池：之所以在动力电池之前加上动力两个字，是因为模型飞机对电量的消耗十分巨大，动力电池必须能提供比较大的电流，一块普通的模型动力电池，拥有的电量相当于23块大屏幕智能手机的电量，但是模型飞机仅需要58分钟便能把电量耗尽。现在常规使用的模型动力电池为聚合物锂电池，其具有很高的能量密度，很轻的重量便能携带很多的电能。模型动力电池的命名规则，以3s1p2200mah30c为例，3s代表电池组是由3组电池串联成，1p表示每组电池只有一片（在只有1p的情况下，往往省略不标），2200mah代表电池的容量。mah其实是ma*h的概念，即电流*时间，2200mah是以2200ma（毫安）的电流持续放电1h（小时）的电量。30c表示锂电池的放电倍率能力。对于2200mah的电池来说，1c就是2200ma，也就是说此电池最多能够以30倍率即2200*30=66000ma=66a的电流持续放电。但是请注意一点，使用越高的放电倍率，电池的使用时间就越短，如果始终使用30c倍率放电，那电池只能够坚持：60分钟/30倍=2分钟。7、充电器：这里的充电器特指航模用的锂电池平衡充电器。由于锂电池的充放特性，聚合物锂电池禁止过充以及过放。锂电池充满电压单片不得超过4.2v，放电中单片电池带负载时电压不得低于3.3v。所以锂电池平衡充电器是单片单独调整充电电流，精确保证充电电压的充电设备，不可使用用普通充电器代替。8、航模遥控器及接收机航模遥控器一般有FM频段以及2.4g频段。FM频段遥控器天线很长，2.4g遥控器天线很短，两者之间很好辨识。FM频段遥控器在多人一起使用时不得同频率，不然会发生互相干扰的情况，导致航模无法正常运行。2.4g频段遥控器允许多人同时使用。但是2.4g频段遥控器不能让被遥控设备处于被视线遮挡的范围。遥控器的常用操作手法:日本手、美国手、其他手、日本手：右手摇杆上下动力，右手摇杆左右副翼，左手摇杆上下升降，左手摇杆左右方向舵。美国手：左手摇杆上下动力，左右摇杆左右方向舵，右手摇杆上下升降，右手摇杆左右副翼。其他手：非以上两类都可以归类于此，属于剑走偏锋，暂不作介绍。关于操作手法，个人喜好不同，有的人说美国手适合直升机，日本手适合固定翼，不过仁者见仁智者见智，自己习惯熟练就行，不强求。航模接收器是用于接受遥控器信号并指挥舵机和电子调速器工作的器件，其接口一般定义如下图所示：9、航模发动机：这里所指的航模发动机特指使用燃油作为动力的发动机，螺旋桨飞机发动机一般有甲醇发动机和汽油发动机2种，大型喷气式模型飞机使用涡轮喷气式发动机。甲醇发动机一般使用在中小型飞机上，排量也为中小型，因为汽油发动机小型化以后工作不稳定。汽油发动机一般使用在大型飞机上，一般由26cc开始，但是随着技术的发展，现在最小的汽油发动机排量已经能够达到9cc,相当于5256级的甲醇发动机。涡轮喷气式发动机是真实的飞机喷气发动机的微缩版，能够为大型喷气式飞机提供足够的动力以及足够的仿真度，但是其价格比较昂贵。第三部分 入门固定翼飞机的制作及安装注意要点1、入门固定翼飞机的制作我主要推荐2种机型“飘飘/好小子”类，以及“微风/塞斯纳”类：“飘飘/好小子”类指的是：“泡沫实体机头+大上反角机翼+碳纤维尾杆+背推式动力”的新手入门机。图片如下：由于结构形状简单，制作方法在此简述一下：全机使用5mm厚度kt板，机身使用多层kt板叠合而成，最中间2层使用带图纸中电机安装槽以及尾杆槽的机身零件，在中间2层机身两侧各贴3层完整的机身零件，机翼虚线处为开槽或压痕位置，方便机翼弯曲（可以适度增加折弯线数量），翼肋贴在机翼下侧。尾杆和电机座均使用10*10的桐木条，尾杆长度约400450mm，设备安装见图。“微风/塞斯纳”类指的是：“前拉螺旋桨+小上反角上单翼+仓身机体”的新手进阶练习机。“微风”机图片：原作者制作流程链接：.tw/kwang/share/rcplane/water2005/山寨塞斯纳制作：2、在固定翼飞机制作或安装过程中的一些技巧及注意点：舵面连接用胶带铰链（合页）制作：相关方法参考以下链接，手法和精细程度由个人自己掌握。第一步，剪4根胶带（4根胶带做一对铰链，长度根据需要而定）。第二步，把胶带对粘起来，接头的地方最多5mm就够了，具体看自己的KT板厚度而定，太多有虚位。第三步，把对接好的胶带粘到你做好的翼面上，一定要把接头的地方放在KT板的截面。第四步，粘好两面的胶带以后，把胶带重两边对压，然后放上另一面KT板，对齐翼面，粘上胶带（胶带要稍微拉紧一点），OK，万事大吉！舵角的安装以及舵机的连杆的调整：T插（香蕉头）一般焊接办法（视频）：先展示下工具：老虎钳一把橡皮筋若干20w烙铁橡皮筋捆在老虎钳把手上开工视频：/player.php/sid/XNzgyNDA0OTI=/v.swf舵机传动方式的选择：舵机+硬钢丝直连方式见下图：在机翼太薄等无法直接在附近安装舵机的情况下，可以使用“钢丝+套管”或者“拉线”等远距离传动方式。电机推力（拉力线）的调整：对于固定翼飞机来说，飞机上主要受到重力，飞行阻力，升力，以及电机推力(拉力)，以及螺旋桨反扭力的影响。为了抵消部分螺旋桨反扭力的影响，从机尾向机头方向看，电机安装角度一般有向右35的右拉安装角（常规右旋螺旋桨）。螺旋桨越大，一般右拉角越大。为了使飞机飞行中俯仰力矩平衡，电机相对飞机纵轴一般有向下1.53的下拉安装角。实际数值应当在试飞过程中进行调整，调整的目的就是在油门增减，动力变化的时候，飞行姿态没有明显的改变为宜（避免加油门时抬头，避免加油门时飞机沿反扭力方向侧倾）在精细的调整过程中，也可以通过油门与升降以及副翼的混控来进行调校。飞机整体重心的调整：常规固定翼飞机的重心一般在机翼宽度（玄长）的30%位置左右（包含副翼宽度），但是这个30%位置也并非一成不变的，具体机型要灵活掌握，应当调整至飞机水平抛出以后，呈略低头缓慢滑降为宜，直接栽头说明重心偏前，波状飞行说明重心偏后。测试和查找重心位置的时候，可用2个手指分别在两侧机翼下表面相同位置托起，反复更改和寻找位置，当飞机正好处于水平平衡时，手指所托的位置即为前后重心位置。飞机机轮的调整：机轮安装的理想情况是左右两个机轮是平行位置，保证飞机向前运动，同时阻力最小，但是这种情况基本不可能达成。当机轮安装分别成为以下2种情况：（见图）1、当飞机机轮前端靠拢，后端份开，发生扰动偏离方向时，能够自动抵抗偏转。2、当飞机机轮前端分开，后端靠拢，发生扰动偏离方向时，只会加剧方向偏转，最终导致飞机方向无法控制，在起飞高速滑行中尤其明显。所以为了避免起飞过程中地面打转的情况，应使机轮前端略微靠拢，但不宜角度过大，以免过分增加起飞时的阻力。螺旋桨的选择：关于螺旋桨的相关基础知识， 请参考第一部分的第五节。先来作一个名词解释：理论桨速（英寸/分钟）=螺距（英寸）*转速（圈/分钟）假设同样使用2212电机，其中一个使用kv1000+9*5桨，另一个使用kv2200+6*4桨。在12v电压的时候，带桨的情况下，kv1000的电机转速是9000转/分钟（大约），kv2200的电机转速是18000转/分钟（大约）。kv1000电机+9*5桨的理论桨速为：9000（转/分钟）*5（英寸）=45000（英寸/分钟）=68.58（公里/小时）kv2200电机+6*4桨的理论桨速为：18000（转/分钟）*4（英寸）=72000（英寸/分钟）=109.73（公里/小时）因为9*5桨的直径比6*4桨的直径大很多，所以在两套动力速度都为0的时候，kv1000电机产生的力要大于kv2200电机产生的力。但是如果把两套动力都放在速度为 70公里/小时 的风洞里，又是哪套动力配置产生的力量大呢。（以上仅是假设和打比方，数据不尽正确，仅供参考。）很显然，kv1000+9*5动力系统适合于低速，阻力大的飞机。kv2200+6*4动力系统适合于高速，阻力小的飞机。虽然“高转速电机+小桨”在低速时推力不及“低转速电机+大桨”，但是在高速时更有效率，这也就是为什么“高速机”需要使用“高转速电机+小桨”的原因。第四部分 小型电动飞机的动力系统选择以及匹配首先对飞机的动力系统作一个形象的比喻：飞机的动力系统就好比一个用扁担挑着重物的人。重物=螺旋桨运动时的阻力（负载）由扁担连接重物的绳子=电机扁担=电子调速器人=电池以下假设几种情况1.人能挑的最大重量是200斤，扁担能承受的最大重量是250斤，绳子能承受的最大重量是300斤。那么整个系统里面最薄弱的是人，如果重物超过200斤，那人就最先被压垮。2.人能挑的最大重量是200斤，扁担能承受的最大重量是180斤，绳子能承受的最大重量是150斤。那么整个系统里面最薄弱的是绳子，如果重物超过150斤，那绳子就最先被拉断。3.人能挑的最大重量是200斤，扁担能承受的最大重量是150斤，绳子能承受的最大重量是180斤。那么整个系统里面最薄弱的是扁担，如果重物超过150斤，那扁担就最先被折断。结论就是：当超载时，最薄弱的环节最先遭到破坏，然后系统停止工作，其它部件一般不受影响。所以在选择配置时，动力系统应当选择最合适的搭配，比如人，绳子，扁担能承受的重量基本相等，是最为合适的，承载能力取决于最低的部件，单独的部件承载能力大了也是浪费。题外话：曾经听到过这么一个提问，我的电机是2212的，我用60a的电调（或者2200mah30c电池，最大电流66a），