三种休闲型模型直升机.doc

三种休闲型模型直升机随着人们生活水平的不断提高，航空模型作为休闲活动用品越来越受到大家的宠爱。休闲型航空模型至少要具备三个基本特点：一是要安全，不要伤害周围的人和物，模型本身也不容易损坏；二是要好飞，操作简单，操纵容易，人人都可以飞；三是室内飞行场地小，不受天气限制，想飞就飞。近年来符合这样要求的模型如雨后春笋般地应运而生，呈现出百花齐放的局面。就目前而言，符合上述要求又比较成熟的产品还是数微、小型电动直升机。下面详细介绍最近比较热门的三种遥控电动直升机模型，分析它们的特点，供大家参考。小皇蜂遥控电动直升机当中年龄最小、重量最轻、销量最大的当小皇蜂莫属。起飞重量仅仅10克的小皇蜂在2006年6月上海国际模型展览会上出现时就受到大家的关注，九月开始在国内销售后又兴起了一股热潮。据有关媒体报道：从上市到2006年年末的六个月内，小皇蜂在全球的销售量已经达到250万架。这个记录作为一个公司的一个产品而言是很不容易的。小皇蜂为什么会受到如此欢迎呢？因为它完全符合上面三条要求，是完完全全的休闲航模。重量轻，动能小如果撞在人的身上根本不会造成任何伤害，甚至感觉不到疼痛。它本身也不容易撞坏。有人甚至还发明了一个驴打滚起飞动作小皇蜂如果横倒在地上，不必把它扶正，只要稍加一点油门然后再加大马力，它就可以就地一滚，轻松起飞。这个动作是其他直升机无法完成的。因为其他直升机如果旋翼打到地上的话肯定是要把旋翼打坏的，而小皇蜂却不会。它的旋翼的经过特殊设计，用柔性很好的塑料做成。旋翼的外形非常特殊，翼型很薄，材料很软。所以才有这样好的效果。小皇蜂的尺寸很小，飞行也比较稳定，因此可以在很小的房间里飞行，无论是家里还是办公室都是小皇蜂的最佳飞行场地。无论是午间休息还是茶余饭后都可以拿出来飞一飞。小皇蜂是单旋翼、尾马达独立驱动尾桨的传统直升机结构。它的平衡系统设计得很特别，普通的单旋翼直升机的平衡杆和主旋翼的夹角是90度，而小皇蜂的夹角很小，大约只有十几度。这肯定不是心血来潮的标新立异，而是经过精心设计，反复试飞，反复调整的结果。这是两通道单旋翼直升机平衡机构在技术上的新突破。由于主马达和尾马达的型号相差比较大，两种马达的特性曲线很难做到完全匹配，这样简易型的产品又没有陀螺仪进行自动补偿，所以这种直升机在做上升或下降时往往出现机身方向不能保持稳定的问题，这是它们的通病。小皇蜂也不可避免有这样的现象。所以，这种模型在飞行时要尽量保持飞行高度不变。油门变化不大，方向就比较稳定，飞行效果就比较好。小皇蜂只有两通道，只能控制上升、下降和机头的方向。由于没有前进、后退的控制，所以飞行中比较被动，只能随它而飞。其实只要在机头位置配一点点重量，使它具有一直向前飞的能力，这样就可以用控制飞行方向来操纵飞行航线了。产品的包装盒里有三片铝皮，说明书上说：用这个铝皮可以改变飞行时的前进速度，实际试飞的效果并不理想。机头配重可以用一个小螺钉或图画钉固定在机头的前部。只要让小皇蜂在飞行时有一点前进速度就可以了。小皇蜂采用的是红外线遥控，它的优点是重量轻，成本低，相邻房间飞行时互不干扰。这些都是无线电遥控做不到的。当然，红外线遥控在室外使用就要十分小心，很容易受强烈的自然光的干扰。在很大的房间里飞行也可能因为红外线的漫反射信号太弱而操纵失灵。所以要让遥控器上的红外线发射窗口一直指向飞行中的小皇蜂。小双圈大约在两年前出现了一种共轴双旋翼电动遥控直升机，它的外型比较特别，每组旋翼有四个叶片，旋翼是用很薄的塑料片做成的，四个叶片之间用四分之一圆弧连接起来，形成上、下两个细细的塑料圆圈，所以我们就叫它“小双圈”。这个小双圈都是用很细很薄的材料做成的，看上去一副弱不禁风的样子，似乎一碰就要坏的。所以一开始没有引起我的注意。是老朋友的一个电话改变了我对它的看法。一天，原来也是航模运动员的老朋友突然给我打来电话，兴冲冲地对我说：“我的孙子今天操纵遥控直升机飞上天了！”。我知道他的孙子只有三岁，怎么三岁的小孩也能操纵直升机？那是什么样的直升机？于是他向我详细介绍了他孙子的飞行经过。我最关心的是这种模型的抗摔能力。他的回答令我惊讶不已，这种看上去弱不禁风的样子居然很耐摔！于是我也买了一架回家。飞行之后才真正对这种直升机有了深入的了解。这是一种三通道的遥控电动直升机。油门信号控制上、下两组旋翼的转速，让模型上升、下降。方向信号操纵两组旋翼的转速差，利用转速差产生的反扭矩差使机身转向。第三通道的控制非常特别，它是在尾部安装了一个垂直方向的电动机，电机轴上有一个直驱螺旋桨，前进、后退的操纵信号让这个螺旋桨正转或反转，螺旋桨产生的力可以让机身前倾或后仰，转速的快慢决定机身水平角度的大小。当机身存在水平角度的时候，旋翼产生的升力就有一个向前或向后的分力，这个分力就可以使模型前进或后退。在种直升机的飞行非常平稳，几乎只要推、拉油门就可以完成全部飞行过程。由于上、下两组旋翼是用两个一样的电动机分别驱动的，它们的特性相差不大。在同时加速或减速过程中步调比较一致，所以不大会出现机身明显转向的现象。也就是说它的方向稳定性比较好。至于它的第三通道的控制效果就很不理想。很小的尾桨对机身几乎没有什么控制能力。要操纵它前进、后退是非常困难的。于是，我们也采用和小皇蜂一样的办法，在机头适当配一点重，让它有一个稳定的前进速度，这样飞行时主动性就会好一点。由于两组旋翼都有塑料圈保护着，因此看上去很不经摔的小双圈竟然十分抗摔，它也不会打坏家具和打伤人。所以小双圈的安全性是非常好的。不容易摔坏的模型可以让一个门外汉在一次又一次的摔机过程中逐步积累经验，慢慢入门。一摔就坏的模型很可能在第一次飞行时就摔坏了，第一次飞行就赶走了一个门外汉，未来的航模爱好者就少了一个。拉玛随着科学技术的不断发展，航模用的电池和电动机的性能越来越好，价格也越来越便宜。电动直升机因此而得到前所未有的发展机会。而典型的四通道单旋翼带尾桨形式的直升机很难操控，可以说是遥控飞行器中最难操纵的。很多人买了以后试飞几次摔几次，很难起飞，起飞以后很难悬停。因此有人感叹地说：“悬停停不住，新手留不住。”不少人打了退堂鼓，再也不玩直升机了。甚至有人调侃说：我能把它停住了停在书柜里。这种状态到了一种稳定好飞的四通道共轴直升机出现以后才发生根本改变。最早的几种国产共轴直升机是在国外产品的基础上发展起来的。由于没有完全掌握这种机型的技术特点，所以飞行的性能很不理想。和国外产品相比差距很大。后来，E-SKY的拉玛在吸取别人经验的基础上完善了设计，改进了工艺。飞行性能有了明显的提高，和国外产品相比没有什么太大的差别。真正达到作为入门机型所必须具备的操纵容易、飞行平稳一个基本要求。不少航模爱好者多年来想飞直升机而又不敢飞的障碍没有了。甚至有的以前对航空模型并不熟悉的人，听了简单的讲解之后，在别人的指导下，几分钟就可以操纵直升机飞上天。小电直的春天真正到来了！E-SKY拉玛产销两旺的形势促进了相似的拉玛产品如雨后春笋一样冒了出来。它们的主要结构是差不多的，所以飞行性能也大同小异。后来人们把这一类共轴双桨的直升机就统称为拉玛，而不管它外型有什么不同。和前面两种简单型的遥控直升机相比拉玛是真正意义上的遥控直升机，它有四个通道，分别操纵直升机上升、下降；前进、后退；左转、右转和左倾、右倾。除了筋斗、横滚、倒飞这些特技动作以外，真直升机可以做的动作拉玛基本上都可以做。调整好的拉玛可以只用一个手指控制油门，就把它飞起来。这是其他四通道单旋翼带尾桨形式的直升机无法做到的。所以新手可以轻而易举地把拉玛飞上天。这些似乎从一个模子里做出来的各种各样拉玛当然也有共同的缺点。一般拉玛的旋翼翼型它们的旋翼薄而弯，好象是用一块厚度相等的塑料薄板弯成的。重量轻、升力大是它们的优点。但是，空气动力学特性不好也是它们都存在的问题。上升、悬停和下降时气流相对旋翼的角度因为直升机旋翼的工作状态有它的特殊性，随着直升机的上升、悬停和下降，气流吹向旋翼的角度发生很大的变化，为了保证直升机飞行的稳定性，要求旋翼在迎角变化时它的升力的变化不要太大。但是，薄而弯的旋翼恰恰对迎角非常敏感，在某一个角度旋翼有最大的升力，当迎角超过这个角度以后升力突然大幅度减小。这样的特性在直升机上就表现为高度控制相当困难，它始终在做上升下降上升下降，无休止的运动，很难稳定在一个高度上飞行。这个道理非常简单，当直升机在上升时如果有一个合适的迎角，它获得足够的升力，保持上升的趋势。由于偶然的因素使上升速度减小，或稍微减了一点点油门，旋翼的旋转速度减小，这都会使旋翼的迎角增加。这样就可能造成旋翼升力的减小，促使上升速度进一步降低，迎角进一步加大，升力再次减小，直升机由上升变为下降，迎角的加大更加厉害，旋翼可能进入失速状态。这个时候要重新让直升机转入上升状态就要大大加大油门，提高旋翼的转速，减小它的迎角。一旦旋翼恢复了足够的升力，开始上升了，这样的油门已经超过正常上升所需要的大小，上升的速度越来越快，。这个过程就反过来了，就这样直升机在不停地上升、下降，不能稳定在一个高度，油门操纵杆也在不停地推上、拉下，没有停息的时候。这也说明了为什么新手摔机就集中在上窜天花板，下降拍地板这两种现象的原因了。即使经过练习，掌握了高度控制的操纵技术，可以进行其他机动飞行的时候，操纵员也还要把很多注意力放在油门的控制上，要不断地操纵它，这样就不能够集中精力操纵其他的控制杆，就会影响飞行质量。九鹰拉玛的旋翼翼型这个问题到了上海九鹰公司的拉玛生产出来以后才得到改善。九鹰拉玛的旋翼采用的是气动力特性比较平稳的蝌蚪型翼型，它对迎角变化的反应不太敏感。油门的控制效果比较柔和，所以高度控制就比较容易，直升机的飞行高度比较稳定。加速上升时没有别的拉玛那样猛，这并不表示它的效率不高。虽然弯板型旋翼的升力大，但是它的升阻比不高，而蝌蚪型旋翼的升阻比相对而言要高一点，所以它的效率要比弯板型旋翼高。同样状态下换了蝌蚪型旋翼以后一组电池的飞行时间要稍微长一点。更值得一提的是：在九鹰拉玛的高级配置里旋翼是用泡沫塑料做成的，除了重量轻以外，最突出的优点是安全。高速旋转的塑料旋翼如果打在身上是很疼的，还可能打出血来。而泡沫旋翼万一打到东西，它自己先解体，不会造成严重的后果。所以作为休闲型航空模型，原先的拉玛是有缺陷的，那就是它的安全性是有问题的。因为人的安全是最重要，宁可牺牲旋翼，也要保护人员的安全。原来各种各样的拉玛可以分为两种类型，一种拉玛的操纵量比较小，飞行比较平稳，新手很容易操纵它。但是，新手在入门之后就会感到这种模型飞行起来没劲，它做不了大的动作，机动性太差。另一类拉玛的操纵性比较好，可以做动作变化比较大的机动飞行，但是，新手在开始操纵它的时候就比较困难，容易摔机。九鹰拉玛考虑到新手入门和入门以后的机动飞行的两个要求，设计了一个特殊的十字盘，它有两组球头，外端的球头力臂长，动作量小，适合新手入门时用，这时操纵量比较小，飞行比较平稳。入门以后就可以把连杆换到里面的球头，操纵量就会增加，就可以做动作比较大的机动飞行。综上所说，国产的拉玛型共轴双旋翼电动遥控模型直升机发展到现在已经比较成熟，飞行性能和国外产品相比可以讲是有过之而无不及了。作为一种休闲型的航空模型已经被广大新、老航模爱好者所接受。无论是新手入门，还是入门以后休闲飞行，从中享受飞行的乐趣，它都是非常优秀的机型。上面介绍的三种休闲型航空模型各有各的特点，小皇蜂外型最小，安全性非常好，几乎不会伤害周围的人和物，自己也很牢靠，不容易坏。它的飞行操纵很简单，对飞行场地的要求不高，几乎所有的室内都可以飞行。所以它适合飞行的年龄段非常宽。在大人的监护下低龄儿童也可以在玩耍中学习飞行，学生可以在课间的教室里飞行，白领可以在午间休息的办公室里休闲飞行，老人则可以在自己的房间里老有所乐。小双