航模入門小談

一、 航模的相關分類

現代航空模型運動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發動機、噴氣發動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等。按飛行器種類,可分為固定翼(滑翔機),直升機,多軸飛行器。

航模入門小談

直升機


航模入門小談

固定翼


航模入門小談

多旋翼

二、固定翼飛機的基礎知識

模型飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架和發動機五部分組成。

1、機翼———是模型飛機在飛行時產生升力的裝置,並能保持模型飛機飛行時的橫側安定。機翼上的副翼可以控制模型的左右傾斜。

2、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持模型飛機飛行時的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降(抬頭、低頭),垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的水平飛行方向。

3、機身———將模型的各部分聯結成一個整體的主幹部分叫機身。同時機身內可以裝載必要的控制機件,設備和燃料等。

4、起落架———供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部一個起落架,後面兩面三個起落架叫前三點式;前部兩面三個起落架,後面一個起落架叫後三點式。

5、發動機———它是模型飛機產生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動裝置有:橡筋束、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動機。

航空模型技術常用術語

1、翼展——機翼(尾翼)左右翼尖間的直線距離。(穿過機身部分也計算在內)。

2、機身全長——模型飛機最前端到最末端的直線距離。

3、重心——模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。

4、尾心臂——由重心到水平尾翼前緣四分之一弦長處的距離。

5、翼型——機翼或尾翼的橫剖面形狀。

6、前緣——翼型的最前端。

7、後緣——翼型的最後端。

8、翼弦——前後緣之間的連線。

9、展弦比——翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼

航模入門小談


航模入門小談

三、遙控器

今天,我們重點來說說遙控器(含發射機和接收機)。遙控設備是航模運動最關鍵的設備,市面上的遙控發射機的檔次很多,高則數萬元的進口專業級的,低則一兩百元的國產入門級的都有。入門玩家一般比較推薦1000元左右的價位,通道數量為7到8的就夠了。這個價位不管是國產的還是進口的遙控器都基本上可以滿足所有人中低端航模運動的需求了,而且具備一定的安全係數,價錢也能夠讓人接受。

說完了發射機,接下來就該說說接收機了。接收機可以比喻是航模飛機的眼睛和耳朵,用來接收發射機發出的無線信號來改變飛機各部件的工作狀態,從而達到“遙控”的目的。現在的無線電運動主要有兩種方式進行信號的無線傳輸,一種是比較傳統的FM調頻,也就是大眾熟知的廣播頻率。另一種較為先進,但也是已經是相當普及了的2.4G無線技術。所謂的2.4G無線技術,因為其頻段處於2.405GHz-2.485GHz之間,所以簡稱為2.4G。它的工作方式是全雙工模式傳輸,在抗干擾性能上要比FM有著絕對的優勢,不僅性能可靠,且造價低廉,因此我比較推薦採用2.4G技術的遙控設備。在不少航模的失控“炸雞”事故中,因為接收機“罷工”的例子不是沒有。因此選擇一臺可靠的接收機是很有必要的。比較推薦的品牌有FUTABA或者JR,當然國產的天地飛系列也不賴。

航模入門小談


航模入門小談

四、電池與充電器

(一) 充電最高電壓4.20V這個常識性的東西相信廣大的模友都能知道。4.20V是一直以來鋰聚合物電池的最高電壓,但隨著技術的發展和改良,目前的大多數廠家的鋰聚合物電池都能安全的到達4.25V,更有一些頂尖技術的廠家能做到4.30V,4.30V的電壓就是目前技術的最高電壓。因為我們的航模用聚合物電池的充電器基本上都是4.20V的設定電壓,故按照4.20V充電就可以了。如果是用其它方式自行調高充電最高電壓(比如4.35V),會造成電池的不可逆轉的損壞,切忌。

(二)放電最低電壓2.75V首先讓我給大家講一下電量電壓的大概對比參數。2.75V≈0%;3.56V≈5%;3.70V≈10%;3.75V=20%;3.85V≈50%。以上電壓和電量的對比關係我們只用“約等於”符號來表示,因為它們之間沒有絕對精確的對應關係,就像10000MAH的電池永遠不可能剛好精確到10000MAH這樣的情況是一樣的。當電池電壓到3.56V時其實只有5%的電量,這5%的電量如果把握不好,就會很快到達或超過0%的極限值,超過了極限值,電池立刻脹氣。假設一塊航模電池在飛機上能飛行10分鐘,那麼這5%的電量只能支持到30秒,哪怕你只超過了5秒,也必然會造成脹氣。航模電池商家建議放電到3.70V為終止放電電壓的情況。

(三)倍率、容量

根據電池行業(整個電池行業,非僅指航模電池行業)內規範,鋰電池的容量定義為:溫度25度時,從4.20V,以0.2C恆流放電到2.75V,所能放出的電量(MAH)即為該電池的容量。

電池行業內所指的倍率在航模領域也稱C數。那麼這個C數是一個什麼單位。C數是一個電流值同時也是一個比例值,要根據電池的容量具體計算。C數越高代表電池的放電能力越強。舉例說明一下。5000MAH30C的電池,說明這個電池的容量有5000MAH,倍率是30倍,30倍的倍率代表了這個電池可以以最大電流“30倍乘以5000MA”即150A來持續放電,同理,25C2200MAH的電池可以以55A電流持續放電。

(四)充電方式恆流恆壓充電所有的鋰電池都採取恆流恆壓方式充電才能達到充滿的要求。首先給大家解釋一下什麼叫恆流恆壓方式充電。顧名思義,即先恆流後恆壓的方式充電。大家用的B6或者A6或者其它的充電器對航模電池充電,都要先設置充電電流和S數這兩個參數,其實這裡就是設定恆流恆壓方式的恆流電流值和恆壓的電壓值。比如設定為“5A、6S”的參數,啟動充電器後,在程序的控制下,充電器在前期會以5A的電流對電池進行充電,同時採樣監測電池電壓,當電池的電壓接近或者到達4.20V,充電器會逐漸減小充電的電流,直到電壓保持在4.20V且電流小於預設值時,充電器就認為充滿電,自動停止。

(五)充電電流1C以內對電池無損傷,不建議5C充電。充電的速度由允許的化學反應速度決定,根據實驗數據和理論證明,鋰電池的充電電流在1C以內對電池無任何的損傷。超過2C的電流會造成輕微的容量下降,5C的充電會有明顯的容量減少現象。容量減少主要是因為電池內部物質生成結晶對電池的傷害,但是數十次後你就知道電池的容量下降而且這個是無法逆轉的。所以建議我們的模友老老實實把充電電流控制在1C以內,這樣對電池好。

航模入門小談

(六)放電電流建議倍率二分之一以內,最大不超規定值。放電的原理和充電剛好是一個反向的化學反應。其過放影響、超倍率的影響與充電原理相同。經過我們多次實驗。一般電池的放電電流不超其最大電流的一半,況且也幾乎沒有普通用戶超過其最大電流一半的情況發生。

(七)航模電池相關奇葩問題答疑

1、30C的電池用來作控電會不會燒遙控器?答:完全不會。C數代表放電能力,C數越強在相同的電流放電下壓降越小,只要電壓不超,就不會燒遙控器。

2、電池脹氣了可不可以用尖物刺破放氣? 答:一般建議不要這樣做,有危險。但是動手能力強的可以用非金屬尖物比如牙籤刺破。放氣後用只比洞孔大一點的膠布貼上,再用504類的高強度AB膠粘好,不能讓氧氣進去。其實放氣只是外觀好看一點,對電池的性能沒有任何一絲提高。

3、過放引起的脹氣如何補救?答:在第一時間用小電流(1/10電池容量以下)緩慢充電,運氣好可以消脹喲。如果充電器不識別電池了,就用小電流強制充電或者B6類的充電器調到NIMH檔就可以充了。我廠專門做過測試,此法可行,但電池只要一過放性能就會大大衰減。

4、摔變形的電池可不可以繼續使用?答:電池摔變形最容易引起內部短路和內部微短路。檢測其有沒有這種情況方法為:第一步,將電池充滿放置5分鐘;第二步,測量電池各單片電壓並作好記錄,最好用數字萬用表,一般千分表最好;第三步,放置一小時後再量各電壓,作對比,有電壓下降的就有漏電了。沒有摔漏電的電池都可以繼續使用。特別注意:摔過的電池會引起容量下降,使用中注意觀察有沒電壓下降特別快的,防止當好電池使用過放引起摔機。

5、電池摔變形了可不可以強制壓平?答:不建議。很多摔過的電池都可以繼續使用,但強制壓平後很有可能導致電池內部微短路或短路,摔電池是一次強制改變物理結構的過程,把電池壓平其實也是一次強制改變物理結構的過程,電池很承受不起這種來回的強制外力。

6、為什麼在別家買的單片電芯用烙鐵焊不上?答:所有鋰電負極可焊,正極為金屬鋁,正極是用焬焊不上的。正極只有通過超聲波壓焊機才可以把鋁和鎳結合在一起,在鎳上就可以用焊錫焊接了。

7、轉鎳片斷了,焊不上怎麼辦?答:第一種方法:用超聲波點焊機,除非廠家才有此設備,所以此法不適合一般模友;第二種方法:找鎳片或銅片打1-2MM的小孔,在正極上也打同樣大的孔,用小螺絲將銅片與正極擰緊後可以銅片上焊錫;第三種方法:用鋁焊絲直接用電烙鐵焊接,此法需要很高的焊接技術,一般新手很難成,鋁焊絲淘寶上有賣。

8、我買的某牌子電池為何會突然斷電,測量電壓為3.70 3.70 3.05?答:這種情況是因電池容量嚴重不平衡造成。第一二片電芯還有約10%的電量,第三片電芯已經只有1%不到的電量了。配組不好就引起這種情況發生,配組好的電芯一般會3.70 3.70 3.70這種電壓。我們八一電池每一組都配對完美,如果你的充電器(暫時推薦A6充電器)好是會達到上述同樣電壓值的標準的,甚至可達0.003V的壓差,我們向模友的承諾是0.01V。當然,如果你是要求極高的模友,我們從技術上也可以做到0.001V即千分之一V或者更高的精度。

9、既然你們巴毅電池可以做0.001V的壓差為什麼只做出0.01V的壓差的承諾?答:很多航模電池,包括大牌電池要麼承諾0.03V的壓差,要麼避開這個問題不作回答。我們之所以做出0.01壓差的承諾而沒有做更高的承諾主要原因是考慮市場上大多的充電器不精準,充電即不能達到電池組的平衡一致性,放電後肯定電壓不一樣的。如果用我們萬分之一伏的電池測試儀來充電,可以使每片電池充到4.2000V到4.2001V之間,這種情況下放電就完全可以達到0.001V的壓差,從理論上講我們更可以精確到0.0001V的壓差(這種情況估計要1000片電芯裡才能選出3片完全一致的);第二是航模電池完全沒必要做到0.001V以內的壓差,這種精度對飛航模無意文。

10、自己買電芯來組裝和買成品電池有什麼不一樣,電芯很便宜的?答:一是自己組裝的焊接工藝,二是電池的容量和C數配組,三是外包裝,能搞定以上三個問題,完全可以自己組裝。電芯一般沒有質保,成品電池有質保的。我們巴毅電池將軍系列的電池長達100天的包換和200天的包修,這樣的條件你可以恆量一下哪種方式好。

11、買了不到一個月的3S2200MAH30C電池,上週末還飛得好好的,10分鐘報警,同樣的飛機同樣的情況下,這周飛就只能飛三分鐘就報警了?答:這種情況可以在地面推油門檢查,看下是一片電池報警還是三片電池都報警,如果是三片都報警十有八九是因為你的電池溫度很低造成(北方的模友冬天容易出現這個情況),如果是隻有一片電池報警,十有八九是那片電池摔破引起,可以拆開檢查有沒有破損的地方,可用眼看和聞氣味的方法(破皮的電池有一股和酒精差不多的味道)

12、為什麼多軸飛行器上電的瞬間總是打火,沒用幾次的頭子已經打得面目全飛,能解決?答:首先講下多軸飛行器上電瞬間打火的原因,是因為多軸都有對應軸數量的電調,每一塊電調的設計都為了防止干擾增加了濾波電容(簡單講就是過濾雜波的電容),電容從沒電到通電有一個微分上講類似於短路的效應,剛接上電那一瞬間的時候有打火情況,是由於電容兩端的電壓由“0”升到電池電壓需要一個很短暫的時間,就在這個很短的時間類似短路,電流非常大,所以出現了打火。解決的辦法:既然電流大,就用小電流讓電容的電壓升到電池電壓。可以接一個副電源,副電源上串聯一個電阻,確保小電流讓電容的電壓升到正常電壓後再接電池插頭,這樣就不會打火了。避免了航模類插頭用不了幾個就打火變形的情況發生,確保連接安全。關於串聯電阻的阻值要根據計算來確定。計算的步驟。第一、直接接上電池,用電流表測試電機未啟動情況下的電流(只給飛控、接收機、雲臺等電子設備供電的電流),此電流設定為A;第二、算出電池的電壓(6S為25.2V,4S為16.8V,3S為12.6V),此電壓設定為V;第三用電壓V除以電流A算出一個電阻值,設定為R;加裝的串聯電阻必須小於R值,小得越多電容的升壓越快,但越小就越容易打火,一般取三分之一R的阻值便可滿足不打火且等待升壓的時間相對較短的要求。

五、電機&電調&槳

(一)電機

無刷電機分為內轉子和外轉子,內轉子就殼不動,軸轉;外轉子就是軸跟殼一起轉(底座固定)。內轉子電機在尺寸和轉速上有一定優勢,外轉子電機在扭力,散熱等方面佔據優勢。

電動機型號的命名是有規則的,根據型號名稱可以大致判斷是否是自己需要的。電機 型號四位數字中的前 2 位代表直徑,後 2 位代表長度。各廠家的命名方式有所不同,常見多數品牌的電機型號,如 2212,指的是電機內部的線圈組部件的直徑 22mm,長度 12mm.

電機還有一個重要參數:KV 值。KV 值表示電機在“空載”情況下,電子調速器“每提高1V”輸出電壓時,電機轉速的提高量。例如在某電機 KV 值為 1400,那麼在 10V 電壓下空載轉速理論上為 1400*10=14000,但實際值一般不會達到,尤其是在真機裝螺旋槳的情況下。與電機型號一樣,KV 值也是選擇電機的重要標準之一。

航模入門小談

(二) 電調

電調的全稱是電子調速器,常用內置 BEC 的電調可連接電機和電池、舵機,調節電機的供電同時給接收機輸電;也有專門給電機供電的,接收機、舵機等需外置 UBEC 供電。電調的主要標識是電流,例如:30A,表示長期工作能承受的最大電流為 30A,短時間(如10 秒)能承受的電流可超過此值;此外還有所支持的電池,例如標識為“2s-4s”,則表明該電調支持鋰電池 2-4 節串聯的電池組。

航模入門小談

(四)槳

螺旋槳上一般有一組數字,例如 8x6,8 代表這支螺旋槳直徑是 8 英寸,6 代表螺距是 6英寸,螺距的意思是螺旋槳旋轉一圈,依螺旋槳的角度,理論上螺旋槳前進的距離。螺旋槳也有不同材質和品牌,如塑料的、木質的、碳纖維的等,價格也不盡相同。

航模入門小談

航模入門小談

(五)電子設備的選擇和搭配

首先是電機的選擇。不同飛機對動力要求不同,在實際使用電壓下,根據電機的參數表格選擇合適拉力的電機(一般正規廠家電機都能找到電壓、螺旋槳、力、電流、力效等參數表格)。同型號電機存在幾個 KV 值,可根據飛機速度要求、螺旋槳大小限制以及電流限制選擇合適的電機。一般來說,高速飛機選擇高 KV 值的電機,低 KV 值電機則適合相對低速的飛機。涵道機由於其高轉速對動平衡的要求頗高,一般不自己單獨選擇電機,而是直接選擇成套的電機和涵道風扇。

航模入門小談

電調的選擇:根據電機參數表格,我們可以看到需要的電機的廠家測試電流,那麼選擇的電調的A數應比此值略大。常見電調有 6A、8A、10A、12A、20A、30A、40A、60A、80A、100A、120A 等。

電機和槳的參考搭配:

kv1000(大概值,下同) —— 10 寸(多見於四軸、3D 機)

kv1250 —— 9 寸(多見於四軸、3D 機)

kv1400 —— 8 寸(多見於一般前拉機如塞斯納微風等、也可用於後推紙飛機)

kv1700 —— 7 寸(較少見,拉力、速度均適中)

kv2200 —— 6 寸/5 寸(多見於高速KT 板飛機)

kv2600 —— 5 寸(多見於高速 KT 板飛機、好小子、衝浪者)

相同型號的電機在相同工作環境下,KV 值越低效率越高,最大電流就越低,也越省電。螺旋槳的一個參數是螺距,螺距大的適合高速,而較小則適合低速。此外,螺旋槳葉越少,效率就越高,所以常用的螺旋槳多為兩葉,而多葉的涵道則非常耗電。


分享到:


相關文章: