航模初级培训教程.ppt

欢迎大家参加培训会,航模入门培训,主讲：【涿州航模】,涿州航模-涿州及周边地区拥有航模爱好的人自发成立的组织，或可以称为航模生活圈。航模与玩具的区别：大小、动力、遥控距离、控制设备、机械构造以及价格和用途等方面均有不同，航模须具有较强的动手能力和基础飞机知识，并存在一定的危险。培训目的：让更多的朋友了解航模，让准备入模的朋友不走弯路更轻松的上手。,目 录,一、绪论 1、航空模型的历史和现状 2、航空模型的分类 二、飞机结构 三、固定翼内部组成及工具介绍 1、电动固定翼 2、油动固定翼 四、操作技术 1、遥控系统概述 2、操作方法及其规范 3、基础飞行技术 五、飞行训练 1、飞行时的注意事项 2、模拟器的使用,一、绪论,（一）、航空模型的历史和现状 1、航空模型的历史 航空模型历史悠久，它是伴随着人类航空事业的发展而产生的，它是人类研制载人飞行器的重要手段，各种飞机的研制无一例外地进行过模型飞机的实验。世界上第一架飞机的出现，也是首先借助于模型。飞机的发明人莱特兄弟，借助飞机模型进行过多次实验，才从中取得了理论和实践的依据。,60年代 70年代 80年代 90年代,中国小孩竹蜻蜓玩了有 2,000 年了，流传到西方后，成为现代直升机的灵感/达芬奇设计的直升机，到底能不能飞起来，很是可疑,1796 年，英国人 George Cayley 设计了这么一个直升机，最高升到 90 英尺（约30米）,法国人 Paul Cornu 在 1907 年设计的第一架载人直升机,德国 FL282 应该是第一架量产型直升机，在二战期间产量达到近 1,000 架，用于德国海军，不过没有对战斗造成什么影响,尽管贝尔飞机公司在 37 年才开张，45 年的贝尔 47 是第一种量产的实用型直升机，在朝鲜战场就广泛用于伤员救护、侦察、炮兵指引等，从长津湖突围的美国海军陆战队 1 师如果不是贝尔 47 帮助在峡谷上架轻便桥，就没有今天吹牛的本钱了,UH-1 使越南战争成为第一场直升机战争，直升机成为美军士兵进入和撤离战斗最常见的运输工具/UH-60 是现在美军的主力战术运输直升机，中国在 89 年前进口过一小批，在西藏高原使用的效果十分好,海豚直升机上的涵道尾桨/经典的采用涵道尾桨的 EC-120 直升机，中国参加合作制造,采用 NOTAR 的 MD600N 直升机，用喷气引射和主旋翼下洗气流的有利交互作用形成反扭力,一、绪论,2、航空模型的现状（1）航空模型的发展 航空模型一词于1913年就流传到了中国，然而作为竞赛项目，开展的历史还不长。中国较大规模的航空模型运动起步于40年代，1947年举行了首届航空模型比赛。1978年10月中国加入国际航空联合会，并开始参加世界锦标赛，从此，我国的航空模型运动正式走向世界。随着我国航空事业的不断发展，航空知识教育日趋受到国家的重视，1992年82万青少年参加的首届“飞向北京”全国青少年航空模型竞赛，给航空模型运动的普及和发展增添了新的活力。到2000年底，中国运动员在国际比赛中共获得了21项世界冠军，58人59次打破31项世界纪录。随着生活水平的提高和航空知识的普及，中国的航空模型爱好者群体在不断壮大，中国航空模型运动在世界上的地位，也在不断提高。,一、绪论,（2）航空模型的应用 随着航空模型的发展，除竞赛项目外，航空模型的应用也非常广泛，包括影视剧航拍、测绘部门的航测、消防部门的特殊地形救援、婚礼的航拍和送戒指等等。,（二）、航空模型的分类 2.1、按飞行原理划分（1）固定翼模型类（2）直升机模型类（3）飞艇类（4）火箭模型类,一、绪论,2、航空模型的分类 2.2、按竞赛项目划分（1）自由飞模型飞机类（2）线操纵模型飞机类（3）无线电遥控模型飞机类（4）像真模型飞机类（5）无线电遥控电动模型飞机类（6）外观像真航空航天模型飞机类（7）指定模型飞机类（8）非常规模型飞机类（9）航天模型类,一、绪论,二、飞机结构,（一）、飞机的基本组成和术语1、飞机组成（固定翼）模型飞机和真飞机一样由机翼、机身、水平尾翼、垂直尾翼、发动机、起落架组成。,二、飞机结构,（一）、飞机的基本组成和术语1、飞机组成（直升机）模型飞机和真飞机一样由机身、尾桨、大桨、发动机、起落架组成。,起落架,尾桨,大桨,机身,发动机,机翼模型在飞行时产生升力的装置，并能保持模型的横测安定性。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼保持模型飞行时的俯仰安定，垂直尾翼保持航向的安定性。水平尾翼的升降舵能控制飞机的俯仰动作，垂直尾翼上的方向舵能控制模型的飞行方向。起落架供飞机起飞降落用机身将飞机各部分组成一个整体，同时可以装载必要的控制机构和设备、燃料等。发动机模型飞行时的动力装置。,2、常用术语 翼展机翼左右翼尖端的直线距离（穿过机身部分也算在内）机身全长飞机前端到末端的直线距离 重心飞机各部分重力的合力作用点称为重心。尾力臂由重心到尾翼前缘四分之一弦长处的距离。,翼型机翼（尾翼）的剖面形状前缘翼型的最前端后缘翼型的最后端翼弦前后缘之间的连线 展弦比翼展与翼弦长度的比值。翼弦比大说明机翼狭长 削尖比指梯形机翼翼尖弦长的比值 上（下）反角机翼前缘与飞机横轴之间的夹角。后掠角机翼前缘与垂直机身中心线的直线之间的夹角。,机翼安装角机翼翼弦与机身度量用的基准线的夹角机翼迎角翼弦与机翼迎面气流之间的夹角。,总升力面积模型平飞状态时，机翼的总面积及水平和倾斜放置的翼展面积，在水平面上的正投影的面积之和翼载荷单位升力面积所承受的飞行重量,（二）飞机主要部件功能1、机身 机身的主要作用是连接飞机的各个部分：发动机、起落架、机翼、垂直尾翼、水平尾翼等各类部件，使飞机成为一个整体。同时可以安载必要的飞机控制件、燃料、设备等需载物品，比如我们常用的电池、电子调速器、接收机、舵机等等。机身的主要数据是机身全长，机身全长是指飞机最前端到飞机最后端的直线距离。,机身结构分类 固定翼机身就其主结构来区分，可以分为舱身、杆身和板身 舱身顾名思义，主要特点就是在飞机机身内部有足够的空间可以用来存放 必要的飞行设备、控制设备，如电池，接收机等。多见于油动和电动 飞机，同时舱身可以设计成低阻的流线型提高飞行效率。杆身杆身是指机身主体由1-2根杆构成，结构简单，单位长度的重量小。飞机飞行的必要设备均粘贴在外部，便于维修、更换。飞行中，由于 其截面积小刚性差，若设计不当，受力后将不稳定，在转弯或者降落 的时候，易于扭曲造成控制能力下降。多用于滑翔机。板身板身的主要特点，机身为平板，主要的飞机设备和杆身一样都被固定 在飞机的外部，易于检查、维修以及更换。其结构重量在杆身和舱 身之间，由于机身侧面积较大，航向稳定性很好，但飞行阻力大于舱 身。需要仔细设计才能保证机身刚性。,2、起落架 固定翼起落架由其安装位置来说有前三点式和后三点式。前三点式:起落架就是指机身或机翼下方安装两个支架，机身前部安装一个支架的方式，优点是易起飞，降落稳。缺点是在陆地上转弯容易前倾。后三点式:起落架指机身前部安装两个支架，尾翼下方安装一个支架，优点是陆地上转弯不容易前倾。前三点 后三点,由降落的场地来分有浮筒式、雪橇式、轮式。安装浮筒式起落架的模型飞机均为水上飞机，产生浮力使飞机浮在水面上。安装雪橇式起落架的飞机一般都在雪地或者草地降落的飞机安装。安装轮式起落架的模型飞机较为多见，起降一般在平坦的路面。,浮筒式,轮式,雪橇式,3、动力系统 无动力飞机靠手掷、牵引或弹射而得到一定的速度、高度飞出，依靠自身平 衡借助风力和上升气流在空中滑翔一段时间自行降落。电 动通常以有刷直流、直流无刷电机作为动力，无刷电机不同于一般的有 刷电机，它的动力更为强劲效率高达80%以上，它有三条引线，接电子 调速器，可控制其转速，进而控制飞机飞行的速度。油 动以燃油发动机作为发动机，产生动力。现在通常为热火式发动机根据 工作原理可分为两冲程和四冲程。喷 气由燃料的燃烧爆炸反喷产生推理使飞机前进，分为：脉冲、涡轮喷气。有刷电机 无刷电机 甲醇二冲 甲醇四冲 汽油发动机 涡喷发动机,三、固定翼内部组成及工具介绍,（一）电动飞机 1、内部组成 电动固定翼飞机一般由无刷电机、无刷电调、螺旋桨、舵机、接收机、动力电池组成。无刷电机由于无刷电机比有刷电机工作效率大很多倍，所以航模飞机基本都采用无刷电机做为动力。无刷电调全称为无刷电子调速器，顾名思义就是连接无刷电机使无刷电机的转速为可调。通过接收机传给无刷电调来控制无刷电机转速。,螺旋桨螺旋桨种类很多，就常见的固定翼电动飞机而言，普通的塑料桨用的是最多的。固定翼螺旋桨的型号按尺寸和螺距分为很多种。不同型号的桨效率也是不一样的。这里需要注意的是不同型号电机要使用相匹配的螺旋桨。如果小功率电机使用大桨，会使电机超负荷运转，电机会过热。一般在淘宝购买无刷电机的时候，店铺里面都会标注适合的桨的型号。,舵机 接收机 动力电池动力电池按电压分为7.4V、11.1V、14.8V，通常小型电动固定翼飞机上使用的都是11.1V的锂聚合物电池（简称“锂电”）。11.1V电池又按容量和瞬间放电量分为多种规格。如：1000mAH 15C、1300mAH 20C、1500mAH、1800mAH、2200mAH 25C等等。电动飞机一般采用动力和接收共用一块电池。,2、电动飞机常用工具 电动飞机的常用工具主要以测量电压为主，可以用万用表来测量，但是万用表携带和使用都不太方便，为了携带和使用方便一般都用“电量显示器”。电量显示器有三种版本，一种是只能显示单节锂电电压。一种是只能电压低于安全电压的时候发出滴滴的报警声。还有一种就是将这两个功能结合在一起，又能显示又能报警。至于在制作和修复航模飞机的时候使用的，例如：刀子、钳子、螺丝刀等工具，这里就不一一介绍了。,（二）油动飞机 1、内部组成 油动飞机在电子设备方面基本和电动飞机是一样的，不同的是由于油动飞机飞行速度比较快，而且飞机自重也比较重，舵面承受的力比较大，所以油动飞机所使用的舵机为大扭力舵机。而且需要有一个独立的舵机来控制发动机的风门。由于大扭力舵机在工作的时候耗电量较大，所以要使用单独的电池给接收机供电。2、油动飞机常用工具 油动飞机的常用工具相对电动飞机要多一些，一般的工具有：点火棒、启动器、油泵等。点火棒点火通过点火棒连接发动机缸盖上方的一个热火头，使热火头缸体内的电热丝温度升高，而从点燃缸体内燃油。这一过程就向汽油发动机的火花塞点火一样，火花塞点火是自动跳火，而这个是手动导热。启动器由于航模发动机的螺旋桨比较小，发动起来的转速又非常高，用手拨动发动机一是费力，再就是危险。启动器的内部就是一个电机，电机轴前端，有一,个凹槽，凹槽内有橡胶套，能够扣在螺旋桨整流罩上，这样在启动器运转的时候，就会带动螺旋桨转起来。这样启动发动机即安全又省力。油泵油泵的作用就是方便将油桶里的燃油抽到飞机上的油箱里，在没有油泵的时候可以用注射器完成这个工作，不过用注射器就没有用油泵方便了。和电动飞机一样，在维修和发动机保养的时候也需要用很多工具，油动飞机的需要使用的工具要比电动飞机多很多，比如：六角螺丝刀、六角套管、球头钳子、电钻等等。,四、操作技术,（一）遥控系统概述 1、遥控系统的基础作用：遥控系统是指通过40MHz、72MHz、2.4GHz等末端的无线电波加载信号，实现地面操作者实时控制模型的姿态和参数的一套电子设备。遥控设备所能控制的动作数量成为通道数，通道形式通常分为比例通道和开关通道。如果某一通道在飞机上执行机构的角度或行程与操纵者施加的控制量大小一一对应，则该通道成为比例通道。如果操纵者智能控制执行机构在两个或三个位置上进行切换，则称该通道为开关通道。早起的遥控设备只有两至三哥开关通道，现在的遥控设备可多达十四哥通道且通道形式可任意设置。为实现多架模型可以在同一时间使用而不互相干扰人们将40MHz、72MHz等波段的无线电波进行细分，如将72MHz73MHz细分为72.01MHz、72.13MHz、72.87MHz等几十个频率，“01、13、87”这些尾数成为频点，使用不同频点的遥控设备不会互相干扰（相邻频点间同时使用时信号可能不稳定）。使用2.4GHz波段的设备可自动调整频点（跳频）不会发生相互干扰。,2、遥控设备的通道数 遥控设备的通道熟是指一套遥控设备最多能够控制的舵机数量。通常的固定翼模型应具有四个比例通道已实现模型的基本操控性。三个比例通道分别控制三个舵面：升降舵（水平尾翼上），方向舵（垂直尾翼上），副翼（机翼上）。一个比例通道控制油门（风门）的大小。固定翼飞机常用4、6通道遥控设备，6通道以上设备多用于直升机及高级固定翼飞机，如喷气象真机。,3、遥控系统的组成 遥控系统由地面设备（发射机）和机载设备（接收机、舵机、电池组）构成。（1）、发射机：发射机通过更换晶体可发射不同频率信号，发射晶体代号为TX-。某些发射机可通过程序进行发射频率的设置。除油门通道外其他通道均可自动回中，回中时舵面所处的位置成为中立点，中立点可通过机械微调或程序进行调整。如果所需的舵面运动方向与摇杆的运动方向不一致可使用拨动开关或程序调整使该通道的舵面运动反响。典型遥控器如下图所示：,4通道遥控器 6通道遥控器 8通道遥控器,9通道遥控器 10通道遥控器 14Z通道遥控器,（2）、接收机：接收机的作用是把发射机信号转换为舵机所使用的动作信号，支持的通道数从四至十四，通道数与发射机不需要一致但接收和发射模式必须相同，如FM发射机只能使用FM接收机，PCM必须使用PCM接收机。晶体决定接受频率，因此接收晶体必须与发射晶体频率一致。接收晶体代号为RX-。发射机使用时应尽量避免冲击，接电源时应注意三针插口的方向，电源插头无电线的一段应对应接收机标有信号（S）的一端或有缺口的一端。常用的接收机如下：,九通道接收机连接示意图,（3）、舵机：舵机是遥控设备的动作执行机构，它的性能直接影响舵面的响应速度和控制力量。通常用旋转60度所用的时间表示运动速度；半径一厘米时产生的压力（KG）表示扭矩。根据不同的需要，生产厂家开发了具有不同参数的舵机系列，使用时应根据需要选择舵机，舵机性能越高价格越高。,舵机外形,舵机延长线连接示意图，线序要对应，上为正确接法 舵机接口分为JR接口和FUTABA接口，区别为FUTABA接口有缺槽。,（二）、操作方法及其规范：正确使用遥控器是航模飞行的第一步，同时也可以从一个方面反映个人航模水平的高低。遥控器发射机的正确持握方法：1、双手从两侧握住发射机，使用大拇指指肚按住操作杆，飞行期间大拇指不能离开操作杆（调解微调时除外），其余四指扶住发射机后面板。此方法适用于手较小或无设备挂带的情况。2、在有设备挂带的情况下，使用食指与拇指握住操作杆。此方法适用于手较大的操作手，多见于欧美玩家。操作时严禁松开操作杆使其自动回中（弹杆），操作时舵量不宜太大，以手指稍有拨动感为准，此时观察飞机的动作量，如动作幅度不足再稍加舵量。飞行中如果发现某通道中立位置有偏离，此时眼睛不要离开飞机，用相应手指摸到微调旋钮，向偏离方向的反方向拨动微调旋钮。如自己调节有困难，可叫同行的人帮助调节。,（三）、基础飞行技术：世界上现行的操作方法大致分为两种，分别称为“日本手和美国手”。“日本手”基本通道设置：1通道：副翼 2通道：水平尾翼 3通道：油门 4通道：垂直尾翼“美国手”基本通道设置：1通道：垂直尾翼 2通道：油门 3通道：水平尾翼 4通道：副翼,“美国手”多见于3D直升机操作手。本次培训统一使用“日本手”。通道分配存在正反，4通道遥控器通过电源开关旁边的通道正反开关调节。注意：遥控设备使用时，先打开发射机电源，将油门收到最小，再接通接收机电 源。使用完毕后先断开接收机电源，再关闭发射机电源。当电压低于安全电压时，遥控器会发出滴滴报警声，此时应更换电池。,4通道 垂直尾翼,1通道 副 翼,2通道水平尾翼,3通道油 门,1、起飞 起飞是模型飞行的第一步。起飞分为滑跑起飞和手掷起飞。滑跑起飞：起飞时将油门推到80%以上，用垂尾控制飞机沿跑到方向滑跑，待具有一定速度（视不同飞机而定）后，将水平尾翼摇杆（2通道）下拉约1/3，切勿将摇杆拉到底，否则会使飞机反转坠毁！待飞机离地1-2米时，将水平尾翼摇杆慢慢送回中立位置，将油门50%-70%，保持平飞状态。手掷起飞：将油门推到100%，水平尾翼摇杆下拉约1/5，起飞后将油门收到70%左右，水平尾翼摇杆送回中立位置，保持平飞状态。不论滑跑起飞还是手掷起飞，都需要注意：（1）、迎风起飞，禁止顺风起飞或与风向成近似90度角起飞。（2）、起飞过程飞机路径保持直线。2、降落 降落与起飞一同为飞机飞行的基础动作。降落前将油门减至40%一下，待速度降低后，迎风面向操作手开始对跑道。降落至离地约1米时，关闭油门，水平尾翼摇杆下拉，使飞机保持5-10度仰角降落。,3、垂尾转弯 转弯时主要使用垂尾。向欲转方向推垂直尾翼摇杆（4通道），同时使用副翼（1通道）相反方向推杆调整飞机水平姿态。4、副翼转弯 转弯时主要是用副翼。向欲转方向推副翼摇杆，使飞机转动尽量接近90度，送回中立位置。然后将水平尾翼摇杆（2通道）下拉，待转至预期方向后，反方向推副翼摇杆，使飞机回到水平姿态。,5、横滚 向欲横滚方向推副翼摇杆，横滚结束时使飞机回到水平状态。横滚时会掉高度，时刻注意飞机高度。动作注意：“送杆”指手指不离开操作杆，顺应操作杆自身回复力，以较为缓慢的速度使操作杆回到某一位置。飞行时切忌舵量过大！,（一）飞行时的注意事项 飞行前要注意 1、尽可能清理飞行场地 2、充分注意周边环境：-请勿在强风、雨天或夜晚飞行-请勿在通风不畅或建筑物内飞行-请勿在人多的地方飞行-请勿在学校、住宅附近飞行-请勿在公路、铁路或者电线旁飞行-请勿在有可能因其他航模飞机引起的无线电干扰的地方飞行 3、儿童遥控飞机一定要有成人看护 4、模型飞机不能用于超出使用范围的其他用途,五、飞行训练,5、随时放置好螺丝刀，扳手及其他工具。在启动前，检查用于组装或者维修的飞机的工具是否已经准备好。6、检查飞机的每个部分。启动前，检查确保飞机无零件损坏而且工作正常。检查以确保所有活动零件位置正确，所有螺丝及螺母已适当拧紧，并且没有损坏和装配不当的地方。检查确保电池已充满电。启动前的检查 1、初学者有必要从有经验者那了解安全事项和操作说明。2、检查确定没有松动或者掉落的螺丝和螺母 3、检查确定螺旋桨是否牢固 4、检查确定电机座上螺丝没有松动 5、检查确定发射机、接收机、电池是否工作正常 6、检查确定所有的舵机动作顺滑。舵面动作是否正确,（二）模拟器的使用 飞行训练是飞好模型必不可少的步骤，世界上不存在不通过训练就能飞好航模的天才。传统的训练，是以大量的实际飞行为基础的，不仅训练费用高，器材损耗严重，而且受场地、气候影响严重。航模界流行过这样一些话“不摔飞机，就不会飞飞机，修的越多，飞的越好”。现在，借助于电脑软件，传统的训练方式已经被模拟器训练逐步取代。虽然飞行技术还是要在真机上实践，但模拟器的引入将平时的训练费用和危险以及不确定因素都降到了最小。本章主要介绍realflight G4模拟器的使用,