直升飞机入门.docx

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直升飞机入门

直升机入门

一直升机模型启动步骤

1、打开发射机，接收机电源；（注意顺序：

开启时，先开遥控器电源，再开直升机电源；关闭时，先关直升机电源，再关遥控器电源。

车、船、飞机均如此！

）

2、将发射机油门微调调至最小，油门调至最大；

3、检查舵机是否工作正常；

4、调整发射机油针到合适位置；

5、将点火夹分别夹在发动机壁及火花塞顶端；

6、一手握住直升机旋翼头，一手握住启动器，按顺时针方向启动发动机；

7、发动机启动后摘下点火夹；

8、将飞机放在安全范围内，轻推油门，飞机即可

注意:

1-启动发动机后，确定遥控器油于低位。

2-调整发动机时，抓牢旋翼头防止其转动。

同时，小心避开排出的废气。

二直升机飞行原理

直升机的前飞

　　直升机的前飞，特别是平飞，是其最基本的一种飞行状态。

直升机作为一种运输工具，主要依靠前飞来完成其作业任务。

为了更好地了解有关直升机前飞时的飞行特点，从无侧滑的等速直线平飞人手，有关上升率Vy不为零的前飞（上升和下降）留在下一节介绍。

直升机的水平直线飞行简称平飞。

平飞是直升机使用最多的飞行状态，旋翼的许多特点在乎飞时表现得更为明显。

直升机平飞的许多性能决定于旋翼的空气动力特性，因此需要首先说明这种飞行状态下直升机的力和旋翼的需用功率。

平飞时力的平衡

　　相对于速度轴系平飞时，作用在直升机上的力主要有旋空拉力T，全机重力G，机体的废阻力X身及尾桨推力T尾。

前飞时速度轴系选取的原则是：

X铀指向飞行速度V方向；Y轴垂直于X轴向上为正，2轴按右手法则确定。

保持直升机等速直线平飞的力的平衡条件为（参见图2．1—43）。

平飞时力的平衡

X轴：

T2=X身

Y轴：

T1=G

Z轴：

T3约等于T尾

　　其中Tl，T2，T3分别为旋翼拉力在X，Y，Z三个方向的分量。

对于单旋翼带尾桨直升机，由于尾桨轴线通常不在旋翼的旋转平面内，为保持侧向力矩平衡，直升机稍带坡度角r，故尾桨推力与水平面之间的夹角为y，T尾与T3方向不完全一致，因为y角很小，即cosr约等于1，故Z向力采用近似等号。

平飞需用功率及其随速度的变化

　　平飞时，飞行速度垂直分量Vv=0，旋翼在重力方向和Z方向均无位移，在这两个方向的分力不做功，此时旋翼的需用功率由三部分组成：

型阻功率——P型；诱导功率——P诱；废阻功率——P废。

其中第三项是旋翼拉力克服机身阻力所消耗的功率。

　　从上图可以看出，旋翼拉力的第二分力T2可平衡机身阻力X身。

对旋翼而言，其分力T2在X轴方向以速度V作位移。

显然旋翼必须做功，P=T2V或P废=X身V，而机身废阻X身在机身相对水平面姿态变化不大的情况下，其值近似与V的平方成正比，这样废阻功

平飞需用功率随速度的变化

率P废就可以近似认为与平飞速度的三次方成正比，如上图中的点划线③所示。

　　平飞时，诱导功率为P诱=TV，其中T为旋翼拉力，vl为诱导速度。

当飞行重量不变时，近似认为旋翼拉力不变，诱导速度271随平飞速度V的增大而减小，因此平飞诱导功率P诱随平飞速度V的变化如上图中细实线②所示。

　　平飞型阻功率尸型则与桨叶平均迎角有关。

随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。

所以P型随乎飞速度V的变化不大，如图中虚线①所示。

　　图中的实线④为上述三项之和，即总的平飞需用功率P平需随平飞速度的变化而变化。

它是一条马鞍形的曲线：

小速度平飞时，废阻功率很小，但这时诱导功率很大，所以总的乎飞需用功率仍然很大。

但比悬停时要小些。

在一定速度范围内，随着平飞速度的增加，由于诱导功率急剧下降，而废阻功率的增量不大，因此总的平飞需用功率随乎飞速度的增加呈下降趋势，但这种下降趋势随V的增加逐渐减缓。

速度继续增加则由于废阻功率随平飞速度增加急剧增加。

平飞需用功率随V的增加在达到平飞需用功率的最低点后增加；总的平飞需用功率随V的变化则呈上升趋势，而且变得愈来愈明显。

直升机的后飞

相对气流不对称，引起挥舞及桨叶迎角的变化

直升机的侧飞

　　侧飞是直升机特有的又一种飞行状态，它与悬停、小速度垂直飞行及后飞一起是实施某些特殊作业不可缺少的飞行性能。

一般侧飞是在悬停基础上实施的飞行状态。

其特点是要多注意侧向力的变化和平衡。

由于直升机机体的侧向投影面积很大，机体在侧飞时其空气动力阻力特别大，因此直升机侧飞速度通常很小。

由于单旋翼带尾桨直升机的侧向受力是不对称的，因此左侧飞和右侧飞受力各不相同。

向后行桨叶一侧侧飞，旋翼拉力向后行桨叶一例的水平分量大于向前行桨叶一侧的尾桨推力，直升机向后方向运动，会产生与水平分量反向的空气动力阻力Z。

当侧力平衡时，水平分量等于尾桨推力与空气动力阻力之和，能保持等速向后行桨叶一侧侧飞。

向前行桨叶一例侧飞时，旋翼拉力的水平分量小于尾桨推力，在剩余尾桨推力作用下，直升机向民桨推力方向一例运动，空气动力阻力与尾桨推力反向，当侧力平衡时，保持等速向前行桨叶一侧飞行。

三 遥控杆操控--动作介绍

Elevator 升降舵（前后倾）                Pitch&Throttle主翼及油门升降

 Rudder（Yaw）转尾                         Aileron 副翼（左右倾）

上述是Mode1（第一类）遥控模式，以右控杆作油门控制模式：

左控杆

右控杆

上

机首倾前

上

加油门上升

下

机首上昂

下

减油门下降

左

机首向左自转

左

机身向左倾

右

机首向右自转

右

机身向右倾

以上控制组合起来，便可控制遥控直升机做出各类动作。

所有日制或台制产品都附有详细说明书，按照它的指示装嵌后，便可以调校遥控配合飞行需要。

以下有一附表提供正常飞行所需之主桨度数：

主旋翼控杆

悬停

特技模式１

特技模式２

3D模式

自旋降落模式

最高角度

10 

9

9

9

13

悬停角度

5-6 

5

5

0

6

最低角度

-2

-3

-5

-9

-4

 直升机初步调校：

1.   先将全部服务器圆型控碟离开所有服务器，把遥控器所有设定按reset清除，所有微调制调回中位，两操控杆设置于中央，然后开启手控器及接收机。

（开启遥控次序先开手控后开接收，关闭时先关接收后关手控。

）

2.   所有服务器收到讯号回中后，把控碟装回，上紧缧丝，注意主轴上的旋碟要水平状态、尾桨有正十度角左右、引挚化油器开口率约55%。

移动控扞测试所有动作角度是否足够，（100%Servo全程角度为60度，150%为90度），一般都调至各方向之尽位之前返回少许，不可顶尽。

3.   动作不足时，选用服务器旋碟外孔位。

之后调校遥控上之角度行程功能（ATV），加多或减少角度。

4.   检查服务器方向是不正确，小心油门服务器倒转。

直轴上之旋碟从后看时，倾前表示头向前倾。

反之头向上昂。

向右倾右，左倾左。

尾翼向右拨风时，头向右自转等等。

5.   所有推拉式推杆系统的推杆长度，同一组的推杆长度要相同。

不可有金属推杆部分因震动而互相磨擦，这会产生杂电波干扰遥控接收器。

6.   佗缧仪方向测试：

看着尾服务器用左面手控杆推右动作，确认服务器动作方向。

请助手将直升机吊起，将机头向右转少许，若服务器动作同方向动作，佗缧仪方向性是错的，须将佗缧仪调成反向，在佗缧仪控制盒上可找到按键。

再用同方法测试，至正确为止。

若不正确地设定，加油上升时机体会高速地自转，不受控制。

7.   秤平衡桨重量：

重量不同会引致机体震动。

安装上平衡杆时要用缧丝胶牟固，调好角度为零度。

若有正角度，机体飞行有昂头惯性，反之负度数则有俯冲惯性。

8.   主桨及尾桨安装，桨夹缧丝不要太紧。

平衡杆与旋碟相位相同，即旋碟上四波头成一直线及平行平衡杆。

9.   包好接收机、Gryro控制盒及电池，避免震动。

将接收天线安装在远离引挚地方，尽量申延天线。

直升机遥控功能调校

       依上页调好推杆后便进入遥控器功能调校：

1.   用遥控内之微调功能将主轴旋碟调至水平，勿超越每边30%，因为会影响服务器角度两边比例不平均，边多边少。

2.   检查遥控器上所有按制位置，全部在正确位置，油门控杆降到最低，减少起动时发生高转数情况发生。

3.   正常飞行模式（Normal飞行模式），依说明书指定角度在手控器里做设定（PitchCurve），一般为低位负二度，中位六度及高位十度角。

4.   将尾舵ATV行程角度调到最大（150%），用（DualRate）功能降回合适旋转角度（70-80%），以配合佗缧仪之效能调配，（PiezzoGyro调校方式）。

5.   用JRPCM10遥控功能47RevoMixing，将右控杆放置于中央位置之同时输入Hov值，再用角呎调主桨角为0度然后输入功能内之零值。

这表示所有混合值以Hov及零点为依归的角度变化，使尾桨配合全机运作。

HeadLockGyro不需上述调校，请参看进阶篇。

6.   先将主桨与尾桨角度混合正常飞行模式（Normal）功能（RevoMixing）的上下段比例（+P及-P两点），调到每边为25%。

将油门推杆拉到最低，看尾桨角度是否为0度，如非0度请将下段比例（-P）调至尾桨回到0度。

然后将油门杆推到顶，此时尾桨应有大约30度左右，

7.   让师傅升起直升机，调好微调制，要机体不转动、不偏航状态，

8.   若机尾左右高速地摆动（Hunting），这表示佗缧仪灵敏度过高，在手控或在gyro盒上将灵敏度调低少许，反之若尾舵反应过慢情况，可偍升佗缧仪灵敏度。

要尽量发挥gyro性能，尾推扞一定要畅顺。

9.   在悬停状态推油上升，看机首转向，判断尾舵角度要加减以达至机体不转动地上升。

须调较时，调上段（+P）RevoMix，重复试验直至机首可不转动地上升。

10.停悬于高空收油门下降，调下段（-P）RevoMix直至机体可不转动地下降，这样完成初步飞行设定。

要有稳定尾部控制，必需要调好引挚，使主旋头无论在任何油控杆位置都是同一转数，但收尽油时例外。

直升机能稳定飞行及故障

1.   主旋翼转数：

以笔者经验，30级直升机在悬停时，最好有1500转、上空飞行（IdleUp）须有1800转。

还有一样最重要的，要保持主桨转数，要调校化油器供油量（油门曲线）配合得到稳定转数。

右手控杆油门位置由20-100%都保持主旋翼转数1500转。

这样减少因变扭力而产生不必要的机体转动。

2.   所有活动零件要畅顺，齿轮不可安装过紧，胶波的要顺畅，需要时用波的钳连波的一起夹，直至波的畅顺。

所有引致震动的零件须更换。

3.   全机震动成因：

（一）主轴曲，

（二）乘托桨夹的横轴曲，（三）引挚离合器与离合器杯安装不良，（四）传动齿轮过紧，（五）引挚负荷过重，（六）主旋翼转数过高，超过1900转的像征，（七）主桨重量相差太大。

4.   机尾震动成因：

（一）尾轴曲，

（二）尾通内传动钢线曲，（三）尾旋翼重量不同。

5.   机尾轻微左右摆动原因：

在死气鼓爆震频率下，在引挚动力有效转变点上会引致似咳嗽情况，所以使尾摆动甚至影响gyro不停输出讯号而加剧尾部摆动，应避免该转数。

6.   套在主轴上，上下活动的胶零件，不可使用润滑油，润滑油会黏尘把零件积死及增加servo负苛。

7.   勤力清洁灰尘。

8.   拆引挚清洁？

不用了，买引挚清洁剂喷入清洁便可。

超过200次飞行后要拆引挚检查，看啤呤情况，有需要就更换。

9.   主旋翼如碰撞过地面，小心检查是否有裂痕，如有时更换。

10.怀疑gyro有问题，不要飞行。

差不多用尽接收电时，gyro导致尾会失控，要立即降落。

起动

入油，开遥控，检查所有制位置正确。

所选模块是否现时模型所用的名称，开接收，测试频道及服务器方向，油门微调设定合适位置，油控杆在最低，放手控在身旁，手握主旋头，用士挞替引挚上油，士挞方向不可倒转，搭火咀电，用士挞挞火，引挚着之后，在地上慢慢加油看转数是否妥当，但不要升起，转数OK后，开始练习。

注意安全

     起动是最易发生意外的，很多大意者被主桨打伤都因为无检查手控器油杆位置做成。

其次，当新机第一次起动，经常有人将油门服务器方向倒转而在挞火时使油门大开，引挚着，主头以极速转动，之后怎样不用说了。

避开隋下来的遥控机 

     通常机手将会隋机前会大叫『失控呀，小心』。

你见隋机向你撞过来时，不要盲目逃避，要望着隋机，并走到安全地方。

切不要阻挡，挡不了的，纵有损失，事后的事，命仔紧要，走啊。

四 直升机的机身调校

装配完成的直升机模型并不能直接进行飞行，需要对其进行调校使其工作正常。

另外还需要针对不同的飞行模式做适当的设定，使其准确完成动作。

调校与设定的内容如下:

1.先将全部舵机圆型舵机摇臂脱离所有舵机，把遥控器所有设定按reset清除，所有微调制调回中位，两操纵杆设置於中央，然后开启发射机及接收机。

（开启遥控次序先开发射机后开接收机，关闭时先关接收机后关发射机。

）

2.所有舵机收到讯号回中后，把舵机摇臂装回，上紧缧丝，注意主轴上的旋碟要水平状态、尾桨有正十度角左右、发动机化油器开囗率约55%。

移动控杆测试所有动作角度是否足够，（100%Servo全程角度为60度，150%为90度），一般都调至各方向的最大位置之前返回少许，不可顶尽。

3.动作不足时，选用舵机旋碟外孔位。

之后调校遥控器上的角度行程功能（ATV），增加或减少角度。

4.检查舵机方向是否正确，小心油门舵机倒转。

直轴上的旋碟从后看时，倾前表示头向前倾。

反之头向上昂。

向右倾右，左倾左。

尾翼向右拨风时，头向右自转等等。

5.所有推拉式推杆系统的推杆长度，同一组的推杆长度要相同。

不可有金属推杆部分因震动而互相磨擦，这会产生杂电波干扰遥控接收器。

6.陀螺仪方向测试：

看着尾舵机用左面手控杆推右动作，确认舵机动作方向。

请助手将直升机吊起，将机头向右转少许，若舵机动作同方向动作，陀螺仪方向性是错的，须将陀螺仪调成反向，在陀螺仪控制盒上可找到按键。

再用同方法测试，至正确为止。

若不正确地设定，加油上升时机体会高速地自转，不受控制。

7.秤主桨重量：

单独秤每只桨，於重心处用笔划记号，每只桨净重不能多於100g。

比较两桨重心位置，重心近桨夹的一只，加贴胶纸在桨尾加重将重心移近桨尾，直至两桨重心相同。

将两桨分两面起秤，较轻的在重心位置加贴胶纸至两边重量相同。

如两木桨重心相差太远，不要使用。

不处理桨重心，会引致机体像喝醉般摇摆。

8.秤平衡桨重量：

重量不同会引致机体震动。

安装上平衡杆时要用缧丝胶牟固，调好角度为零度。

若有正角度，机体飞行有昂头惯性，反之负度数则有俯冲惯性。

9.主桨及尾桨安装，桨夹缧丝不要太紧。

平衡杆与旋碟相位相同，即旋碟上四波头成一直线及平行平衡杆。

10.包好接收机、Gyro控制盒及电池，避免震动。

将接收天线安装在远离发动机地方，尽量申延天线。

五 直升机遥控设备调校

1.用遥控内之微调功能（Sub-trim功能）将主轴旋碟调至水平，勿超越每边30%，因为会影响舵机角度两边比例不平均，一边多一边少。

2.检查遥控器上所有按制位置，全部在正确位置，油门控杆降到最低，减少起动时发生高转数情况发生。

3.正常飞行模式（Normal飞行模式），依说明书指定角度在手控器里做设定（Pitchurve），一般为低位负二度，中位六度及高位十度角。

4.将尾舵ATV行程角度调到最大（150%），用（DualRate）功能降回合适旋转角度（70-80%），以配合陀螺仪之效能调配，（PiezzoGyro调校方式）。

5.用JRPCM10遥控人仕於功能47RevoMixing，将右控杆放置於中央位置之同时输入Hov值，再用角尺调主桨角为0度然后输入功能内之零值。

这表示所有混合值以Hov及零点为依归的角度变化，使尾桨配合全机运作。

HeadLockGyro不需上述调校。

6.先将主桨与尾桨角度混合正常飞行模式（Normal）功能（RevoMixing）的上下段比例（+P及-P两点），调到每边为25%。

将油门推杆拉到最低，看尾桨角度是否为0度，如非0度请将下段比例（-P）调至尾桨回到0度。

然后将油门杆推到顶，此时尾桨应有大约30度左右。

7.升起直升机，调好微调制，要机体不转动、不偏航状态，

8.若机尾左右高速地摆动（Hunting），这表示陀螺仪灵敏度过高，在手控或在gyro盒上将灵敏度调低少许，反之若尾舵反应过慢情况，可提升陀螺仪灵敏度。

要尽量发挥gyro性能，尾推捍一定要畅顺。

9.在悬停状态推油上升，看机首转向，判断尾舵角度要加减以达至机体不转动地上升。

须调较时，调上段（+P）RevoMix，重覆试验直至机首可不转动地上升。

10.停悬於高空收油门下降，调下段（-P）RevoMix直至机体可不转动地下降，这样完成初步飞行设定。

要有稳定尾部控制，必需要调好发动机，使主旋头无论在任何油控杆位置都是同一转数，但收尽油时例外。

六飞行与控制常见术语

陀螺效应

    这是一个很奇妙的物理现象，如右图，一个转动的物体，当在某一点施力，施力的效果会出现在沿转动方向90度的地方出现，而且转动的物体会有保持原来状态，抗拒外来力量的倾向，也就是转动中物体的轴心会极力保持在原来所指的方向。

像枪管中的膛线使子弹高速旋转以保持直进性就是运用陀螺效应，直升机高速旋转的主旋翼同样的也会有陀螺效应产生，控制方式也必须考虑这种力效应延後90度出现的陀螺效应。

    陀螺仪的功用

    直升机飞行的基本原理是利用主旋翼可变角度产生反向推力而上升，但对机身会产生扭力作用，于是需要加设一个尾旋翼来抵消扭力，平衡机身，但怎样使尾旋翼利用合适的角度，来平衡机身呢？

这就用到陀螺仪了，它可以根据机身的摆动多少，自动作出补偿讯号给伺服器，去改变尾旋翼角度，产生推力平衡机身。

以前，模型直升机是没有陀螺仪的，油门、主旋翼角度和尾旋翼角度很难配合，起动后便尽快往上空飞（因为飞行时较易控制），如要悬停就要控制杆快速灵敏的动作，所以很容易撞毁，现在已有多中直升机模型使用的陀螺仪，分别有机械式、电子式、电子自动锁定式。

    直升机的抬头现象

    当直升机快速前进时，旋翼一偏离6点和12点钟方向时，两支旋翼对空气速度就会不一样，而在3点和9点钟方向产生最大速度差，假设旋翼翼端转速300km/h，机体前进速度100km/h时，以R/C直升机顺时钟方向转动的旋翼来讲，3点钟方向对空气速度200km/h（後退旋翼），9点钟方向对空气速度400km/h（前进旋翼），产生3点和9点钟方向的升力差，因陀螺效应的关系，力效应发生在6点和12点钟方向产生抬头现象，此种抬头现象不论主旋翼是顺时针或逆时针转动皆会发生。

    翼端速度与离心力

    直升机靠著主旋翼高速回转时所产生的离心力来悬住机体。

离心力是水平方向的力而机体重力是垂直方向的力，实№飞行时两者几乎呈90度，所以直升机飞行时其主旋翼所产生的速度和离心力是非常大的。

    在这里有一个公式可算出翼端速度和离心力:

    翼端速度：

    V=2*圆周率*R*60*RPM

    V=旋翼翼端速度（公尺/小时）

    圆周率=3.14（大约值）

    R=旋翼头中心到翼端距离（公尺）

    RPM=旋翼每分钟转速

    以30级来算

    停悬1500RPM翼端速度=2*3.14*0.625*60*1500=353km/h

    上空1800RPM翼端速度=2*3.14*0.625*60*1800=424km/h

    速度够吓人吧!

    离心力：

    F=W*R*（2*圆周率*RPM/60）*（2*圆周率*RPM/60）/G

    F=离心力,也就是单边旋翼头承受的拉力（公斤）

    W=旋翼重量（公斤）

    R=旋翼头中心到旋翼重心距离（公尺）

    G=重力加速度（9.8公尺/秒平方）

    以30及来算

    停悬1500RPM离心力=0.1*0.355*（2*3.14*1500/60）的平方/9.8=89公斤

    上空1800RPM离心力=0.1*0.355*（2*3.14*1800/60）的平方/9.8=129公斤

    可见旋翼头要承受多大的拉力

    以上只是30级的数据,60级的数据更大

    地面效应

    当直升机接近地面时会产生地面效应，直升机离地滞空时，旋翼把空气向下抽，因此旋翼和地面之间的空气密度变大，形成气垫效果，浮力会变佳，离地越近，效果越佳，但是因为空气被压缩，无处逸散而产生乱流，导致停悬的不稳定，所以R/C直升机在接近地面时会呈现不稳定现象而比较难控制，产生这种气垫效果的高度大约是旋翼面直径的一半左右。

    反扭力

    高速转动的主旋翼，有一定的速度和质量，除了会产生陀螺效应外，更有反扭力的产生，尾旋翼主要的功用就是平衡反扭力使机身不自转，但现在的R/C直升机均采用可变攻角形态，油门的加减，攻角的变化...等因素使得反扭力千变万化，尾旋翼产生的平衡力也要跟著快速变化，以保持机身的稳定，现在的R/C直升机采用各种的措施来平衡瞬息万变的反扭力。

直升机的反扭力可分成两种：

静转距和动转距。

两者的特性不同所采用的平衡方法也不同。

    1.静转距

    静转距和旋翼攻角，旋翼转数有关，两者的大小都会对静转距造成影响，而且静转距是随著旋翼攻角，旋翼转数的产生而持续存在的。

旋翼+9度1800rpm和+9度1500rpm的静转距不同。

而+9度1800rpm和+5度1800rpm的静转距也不同。

当操作直升机上升下降时，旋翼攻角，旋翼转数都不断的在变化，静转距的大小也不断的在变化。

所以必须不断的变化尾旋翼攻角来矫正。

静转距以尾旋翼连动RevolutionMixing（也叫做ATS）来矫正，在较高级的遥控器上都拥有多段式的ATS，以因应不同的攻角，油门曲线组合。

    2.动转距

    顾名思义，动转距是"动了"才会产生的转距。

直升机从停悬加油门到最高速的"过程"中，动转距就会产生，动转距的大小决定在加速过程的快慢，停悬加油门到最高速花2秒钟比花4秒钟所产生的动转距大，一但到达最高速时，动转距就消失了。

    以力学来讲，如静转距是因速度而产生，那动转距就是因加速度而产生，克服动转距以ACC（AccelerationMixing）或陀螺仪来矫正，ACC是早期陀螺仪不普及时代的产物，是一种主动式的矫正方式，预先在发射机设定连动值，但因影响动转距的因素实在太多，难以预先设定一个适当的矫正值，在陀螺仪普及後就没人使用了。

现今有些遥控器仍保留此项功能，使用陀螺仪时必须关闭ACC，否则陀螺仪和AC