前幾天有一位朋友從私信咨詢我固定翼航模的調試和操作。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高于多旋翼,當然操作要求也要高,别說不好好練習,就算你一步一個腳印的學習,第一次上天必炸是一個固定翼新手的常态。
走你!
章節:一、固定翼飛機的飛行原理。
二、固定翼航模/無人機的分類。
三、固定翼飛機中主要的飛行組件。
四、固定翼飛機的操作種類。
五、無人機的飛行訓練順序。
六、無人機外場飛行前的調試内容。
一、固定翼航模/飛機的飛行原理。
固定翼航模/無人機(以下簡稱固定翼)的名稱由來,是因為為其提供升力的機翼是固定的,就像我們平時乘坐的民航客機,就是典型的固定翼飛機。
與固定翼相對的,就是普通單軸直升機,共軸雙槳直升機,多旋翼無人機,旋翼機。這幾類機型是依靠飛機上的旋翼提供升力。需要提一下的是,旋翼機,又稱空中三蹦子,背後的螺旋槳提供向前的推力,頭頂旋翼是被前進中空氣流動帶動旋轉,提供升力。
微型直升機航模,别看小,有十字盤,無副翼,是航模不是玩具
油動直升機
著名的空中三蹦子旋翼機
固定翼機翼産生的升力有以下兩種模式。
一是正常巡航模式下的升力。
随手畫的上凸翼型
通過機翼切割空氣,上下機翼相對于表面的速度差産生的壓力差,來為無人機提供升力。下面是幾種機翼的切面,可以看出空氣流動時,上機翼表面長度更長,相對表面來說,空氣速度更快,根據流體力學原理,空氣壓力相對就小,上下表面的壓力差就産生了升力。
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,這種情況下如果隻靠機翼壓力提供升力,是遠遠不夠的。這時候就需要飛機通過改變自身姿态,增大機翼仰角來提供巨大的升力,盡快達到飛行高度。這種姿态的改變是通過尾舵中的水平舵來實現的。所以固定翼起飛和降落一般都需要逆風,以減少滑行距離。
二、固定翼航模/無人機的分類。(一)從外觀來分可以分為簡易機/闆機,像真機。
我的兩架F22闆機
沙漠塗裝的F22圖紙
1、簡易機/闆機。網絡上銷售的比較多的比如好小子,KT闆制作的f22、殲十等都屬于這類飛機。這種飛機隻需要最便宜數量最少的設備就可以把飛機飛起來,基本上機身所有的設備包括一個接收機,一塊電池,一個電調,一支螺旋槳,一個9g舵機就夠了。F22或者殲十也隻需要兩個9g舵機,就可以完成和固定翼航空器完全一緻的飛行動作。制作也比較簡單,把圖紙貼到KT闆上,裁剪下來按要求粘貼起來就可以了。
像真機
2、像真機。像真機,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,涵道台風,都為發泡材料一體成型的機型。還有就是本地大神用KT闆通過切割,拼接制作像真機,賽斯納,運7等等。
(二)從動力方式來說分為電動機和油動機。
1、電動機。
電動機有兩種,一種是普通螺旋槳飛機,一種是涵道。
前拉型螺旋槳航模
普通螺旋槳飛機一般分為前拉,如賽斯納;腰推,如f22闆機和部分像真戰鬥機,他們的螺旋槳在飛機的中部;尾推,如我前幾天文章裡寫的天捷力死胖子。
涵道機
涵道飛機一般為封閉式風道,一般型号分為60/70/90等等,即風道的直徑為60mm,70mm,90mm等。涵道采用的葉片一般不少于三個,與普通螺旋槳飛機相比動力大,但是效率低,耗電比較快。
2、油動機。
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動機,帶動螺旋槳,提供拉力,一般大型表演3d機和一些行業用機會使用油動機。這種驅動方式動力比較強,續航時間比較長,可以帶動大型飛機完成較長的飛行任務。
帶鴨翼的蝸噴固定翼
渦噴飛機是最接近真實戰鬥機的機型,采用渦噴發動機和矢量噴口,可以說就是一個小型的戰鬥機。渦噴動力足,配合矢量噴口,可以讓一架渦噴戰鬥力實現吊機。蝸噴也是唯一一種可以吊機的後推動力的固定翼。
(三)從材料區分,則有泡沫、輕木、玻璃鋼。
各位朋友不要以為我所說的發泡材料就是我們家電包裝箱裡面的發泡材料。航模采用的無人機泡沫是不同的,一般有epo和epp,還有最新出現了一些新興的聚合材料。
epp比較軟,網絡上比較多的好小子飄飄機就是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,出現比較嚴重的損傷以後,可以用泡沫膠進行修複。
天捷力系列就是EPO材質的
輕木飛機采用輕木切割制作,如果說渦噴飛機在動機上最接近于真正的飛機,輕木飛機是采用了3d設計,用輕木做成肋骨骨架,然後經過蒙皮,最終成型。輕木飛機的最大缺點就是易損,輕微的碰撞都可能會導緻飛機機身解體。
3d機一般是輕木飛機
玻璃鋼材料一般用于大型航測固定翼和蝸噴機型。部分油動大型3d機也會用玻璃鋼材質制作。
(四)從用途來說,則可以分為航模和行業用機。
行業用機多用于測繪行業,采用彈射方式起飛。但是需要注意的是,航測需要有資質的公司來承擔,并且需要空域申請。前幾年曾經在河北發生過非法測繪黑飛導緻影響民航的情況,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,手動抛飛,彈射起飛;降落則有滑跑降落,傘降,還有比較少見到的是網降。
1、滑跑起飛和降落适用于一些外場條件比較好的地區,同時機型速度不快,重量不是很大的機型。
2、彈射起飛和傘降比較常見于一些測繪無人機,由于攜帶單反相機,重量略大,如果采用滑跑,則對場地要求較高,如果條件達不到,彈射起飛和傘降就可以很方便的解決這個問題。
3、網降見到的比較少是直接控制無人機撞向一張比較大的回收網來進行降落。
4、固定翼垂起無人機。最近幾年,固定翼垂起無人機使用越來越多。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、固定翼飛機飛行中的主要部件。
這是一個固定翼飛機的基本構成圖。其中主要牽扯到固定翼飛行的主要是下面這些部件:
1、發動機/馬達,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,主翼為飛機提供向上的升力,副翼改變固定翼飛機的左右橫滾姿态。
3、水平尾翼及升降舵,主要保證飛機的水平姿态,升降舵則用來改變飛機的迎角,固定翼飛機的起飛降落主要靠水平尾翼來實現的。
4、垂直尾翼及轉向舵,轉向舵一般在降落時可以控制減少測風對飛機的影響,但是在實際轉向中一般不會通過轉向舵來進行轉向。
固定翼飛機的轉向一般是通過副翼和水平舵來實現的,首先打副翼,側向想要轉的方向,然後配合水平舵拉升,機身就會向一側轉去。我們在日常乘坐飛機或者觀看電視中的戰鬥機時,就可以看出來,飛機的飛行轉向都會有一個傾斜的動作。轉向舵在空中使用的時候,轉向效果會非常差,特别是戰鬥機,如果用垂尾來轉向,那将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。可以看到有些行業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,比如說V尾的兩個舵面同時向左或者向右,就實現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副翼功能。這個功能主要體現在戰鬥機上面。如果你有一台F22闆機,你就可以更直觀的觀察到這個現象。飛機的左右升降舵一個向下一個向上,就實現了固定翼飛機的副翼功能,控制飛機翻滾;同時向下或者向上,就可以實現升降舵的功能。
f22的尾翼也是副翼
四、遙控器的操作種類固定翼飛機的具體操作模式,從遙控器來看,主要有兩大類占據了主流模式,一個是日本手,一個是美國手。具體的區别可以看下圖。早期的固定翼飛行多以日本手為主,但是随着多旋翼的逐漸普及,美國手現在處于絕對優勢的地位,因為從操作模式上,美國手更接近于飛機的操作模式,比如固定翼的轉向,通過一個右側搖杆就可進行操作,而固定翼中的油門和轉向的操作頻率是非常低的。而在多旋翼中則更加明顯,右側搖杆就代表了飛機的前後左右移動。所以我建議新手從一開始就練習美國手。
對于固定翼飛機來說,起飛不是難點,因為你可以用手把飛機擺到跑到的起點;空中飛行也不是難點,隻要空域夠大,可以随便翻滾。飛機飛行永遠隻有一個最終要求,就是安全降落。而恰恰降落時初學者最難的。
從飛機來說,我建議遵循以下順序
1、電腦模拟-->2、飄飄機/練習機/滑翔機-->3、闆機-->4、大型機-->5、涵道機-->6、油動機
沖浪者滑翔機,後面是兩架塞斯納。
各位朋友一定不要急于求成,一定要模拟器飛行到不說是随心所欲,也要胸有成竹,特别是降落更是毫無問題,在充分了解熟悉各個機型以後再開始飛行。
下面再說一下飛機飛行動作的順序。我建議大家按照中國航空運動協會規定的級别和動作,從易到難一點一點練習。
第一步、練習起降。沒有其他要求,隻求你能好好降落。
第二步、矩形飛行,降落。
第三步、水平8字飛行。
第三步、内筋鬥。
第四步、如果這些你都已經很熟練了,那就可以練習下面的這些動作了。
這些動作完成以後,你就基本達到了航空協會四級操作水平,如果對花式飛行沒有要求的話,這種水平對各類機型的基本操作已經沒問題了。
六、固定翼飛機外場飛行前的調試内容。1、首先确認固定翼無人機的重心合适,一般在無人機機翼的前三分之一處。
2、檢測發動機/電機,螺旋槳轉向,動力是否正常,電量是否充足。
飛機比較大,朋友卡住以後測試動力
3、打副翼,确認已經接線,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,确認混控關或者開。
雖然有監視器,也要随時看到飛機情況。
這裡面任何一項的錯誤我都犯過,所以大家一定不要疏忽,每一項内容都要檢測到,不能漏測任何一項内容。最後提醒大家,不論如何,安全第一,堅決不在敏感地帶,國家不允許的機場等附近飛行,遠離人群,廠區,财物。出現事故不要慌,甯摔飛機不損财務,甯損财物勿傷人。最後祝大家爽飛!
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