电动自由飞_航模系列.docx

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