电动自由飞模型 给模型飞机加上电动机,让他飞得更高更远,是所有模型飞机爱好者的心愿。但是,同学们可知道,电动机能够带动飞机飞起来也就是近年来的事情。 原来,电动机的动力不足以带动自己本身的重量起飞,所需要的电池也没有那么大的放电能力,电池的重量又非常大,所有这些都不能达到用电动机带动飞机起飞的要求。 现在,出现了放电能力非常大,而自身重量又比较轻的动力电池,也出现了动力提高了30%的无刷电动机,还有驱动电动机的能够提供大电流的集成电路,这些新技术成果共同造就了电动飞机的成功。 我们做的小飞机使用了一种新型的电容器,叫做超级电容,之所以叫超级,是因为他比原来的电容器容量大上万倍,图中那个蓝色的电容器的容量已经达到了6法拉。这是近年来的新技术成果之一。 我们把超级电容当做一个临时电源,在起飞前用十几秒给电容器充上电,打开小开关,电容器带动小螺旋桨迅速旋转,就把小飞机带动飞起来了! 这架小飞机总共有机身、机翼、尾翼、电动机、螺旋桨、驱动电路和充电器七大部分。 其中驱动电路和超级电容组件连同小螺旋桨是配套外购的,组件的总重量不到3克。 飞机的其他部件是用木条和PP板或者KT板制作的。机身分为两部分,前边是用5毫米PP板切出的机头,下面由两片1*8毫米桐木片结合而成一根T字型机身。 机翼用3毫米KT板切成机翼形状,并在机翼上表面用砂纸板打磨成图中所示的翼型。 翼型是近百年来人们在航空实践中选择出来的升力大,阻力小的机翼断面形状。我们选择了比较好做又有比较好的性能的简单翼型,能有效地提高飞机的飞行性能。 这个翼型是平凸翼型,机翼的下平面为平板,机翼的上表面为凸起,其最高凸起位置在机翼距前缘三分之一翼弦处,凸起的厚度为翼弦的十分之一。 尾翼用1毫米厚PS发泡板剪出,并涂抹泡沫胶粘接在机身的尾杆上; 电动机用泡沫胶粘接在机翼的后边,如果有晃动可以用透明胶带固定一下,固定好后,把螺旋桨凹面向机尾插到电动机轴上,相对比较紧才行; 电动机充电和驱动电路固定在机头相应的凹槽里,两边用透明胶带贴上,就可以把电路固定住了。另外有一个充电器,里面装有三节五号电池,不安装在飞机上,在起飞前给飞机充电时使用。 这架飞机很轻,总重量只有6克,动力源选择了2-6法拉的超级电容,有非常好的飞行能力,同时因为动力时间短,不容易飞丢,很多同学都喜欢他。在我们起飞之前,必须进行认真的检查和调整。 首先要从飞机的前面,侧面和上面观察飞机是否安装的平整,正确,无扭曲。这样的观察要符合设计这架飞机三视图的要求。并仔细观看三视图与飞机实际制作完成后的关系。 现在,你想一想,通过制作,再通过对比三视图,你能按照设计的三视图制作这架飞机了吗? 通电试飞之前,照例要先测量一下重心位置,这架飞机的重心位置在机翼中心稍靠前一点的地方。如侧视图中所示。 手投试飞按照常规情况飞机平行地面,机头略低投出,如果制作平整,重心合适,飞机可以滑翔四五米。我们尽量吧飞机调整到左盘旋,盘旋半径10米左右,这时就可以充电起飞了。充电时间一般需要3-5秒就完成了。如果飞机飞得比较平稳,就需要防止飞丢,飞机很可能飞得太远,应先在手中放一会电,待动力没有那么大时再把飞机平行于地面放出去。 思考题:这架飞机使用了“T”型机身,有什么好处? 九、给飞翼加上电容动力 现在,有了集成电容驱动组件,我们可以给各式各样的飞机加上动力,让他们自己飞上蓝天。前面介绍的飞翼就是一个很好的选择:他既好做,又轻,把电容驱动组件安装上去,很容易就有了我们新的电动飞机成员。 安装动力组件最主要的是要保持原来飞翼模型的重心位置不变。好在动力组件做成了两个重量接近的部分,中间用电线相连接,我们可以把电动机安装在机翼的后边,还是采用推进式布局,然后把电容和驱动电路等安装在机头前部,找重心合适的位置固定下来就可以了。 先安装电动机,把螺旋桨装好后,把电动机粘接在机翼后缘的上表面,以电动机旋转时螺旋桨不碰机翼后缘为准,电动机用泡沫胶粘接固定,注意电动机的轴线应与机身纵轴一致,不用设置安装角。 如何寻找电路板安装的适当位置呢?电动机固定好以后,可以边移动电路板边测量重心位置,当重心位置达到翼弦50%位置时,采用在机身上挖槽或用透明胶带缠绕的方法,将电路板固定就好。 安装了电动机组件后,飞翼显然增加了很多重量,整个飞机的重量大约10克左右,飞机的飞行速度就会增加很多,这时需要重新进行手投试飞,然后才可以进行正常的飞行。 还是需要再次测量重心位置,先把重心确定准确以后,用较大力量手投飞机,看飞机的飞行是否还保持平稳向前,如果出现头轻或头重的现象,这时就不要动机头配重,而是用上翘机翼后缘或向下搬动机翼后缘来解决,这一点很重要。也可以看出一开始我们再三强调重心位置的重要性了。 经过手投试飞后,我们尽量把飞机调整成直线向前稍微左转的飞行状态,因为电动机开动以后,螺旋桨向左旋转,会造成一个使飞机向右偏航的力量,我们如果把飞机调整成自己就右转,在电动机工作以后,飞机很容易就进入右螺旋而摔在地上。 充电后的飞行是令人鼓舞的,特别要注意减少充电,别让飞机飞得太远。 思考题:避免小电动飞机飞丢都有哪些实用的办法和注意事项? 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/01d09df5ba68a98271fe910ef12d2af90342a87d.html