遥控直升飞机是什么 遥控直升机结构

一、遥控直升飞机是什么

遥控直升飞机，即可以远距离控制飞行的飞行器。可分为玩具、航模、民用、军用等几类。现在最常见的是航模遥控直升机模型，遥控直升机分电动和油动两类，跟现实的直升机的最大的分别是多了一个副翼，用于更好控制旋翼的方向。

遥控直升飞机的起飞、飞行、降落等各动作主要是依靠各旋翼来完成的。主旋翼桨叶转动时会产生与空气相对的上升气流，自然形成上升力。在利用旋翼的旋转速度与各桨叶的角度变换，致使飞机完成起飞、升高、降落等多种不同的飞行动作。遥控直升机向前飞行，是由于各桨叶的角度在不同位置时，按固定规律变化所产生的。旋翼产生的拉力相对于旋转轴向前倾斜，拉动遥控直升机前进。使遥控直升机向左或向右飞行也是同样的道理。

二、遥控直升机结构

1、旋翼

模型直升机旋翼主要有对称旋翼和不对称旋翼，对称旋翼指使用对称翼型的旋翼，主要用于3D飞行，常见的不等距旋翼多为对称旋翼。而不对称旋翼包括所有的等距旋翼，用于F3C飞行的不等距旋翼也有很多是不对称旋翼。

2、旋翼的动、静平衡

静平衡主要指2支的重量要一致，动平衡主要指2支的重心要一致！举个例子，大家都知道子弹的威力，其实子弹的重量只有20g左右，它的威力来自于大于700m/s的高速度，高速赋予了他极大的动能！高速旋转的螺旋桨的最外缘的线速度可以达到60m/s（200km/h）以上！具有的高动能不可忽视。在如此的速度下，不同的重量产生的动能差也极大，造成巨大的震动！如果重量相同，而重心不同，同样会出现在同一个半径上（同心圆）的动能也会有差异。所以必须保证螺旋桨的动静平衡！

3、双桨

双桨是指2只或多只桨叶在旋转时，一高一低不在同一个旋转平面上！桨尖就好像张开的剪刀口。双桨是由于2只或多只桨的桨距不同造成（升力不同，这是在完成了对2支桨动/静平衡工作后）。只要在所有的桨叶尖部做上不同的标记并以其中一个作为基准，然后观察旋转时其它桨位于基准桨的上部还是下部，即可对其它桨的桨叶角进行细微调整再次观察，如观察不到一高一低2个旋转平面即已消除双桨。双桨会引起强烈的震动，是必须被消除掉的！

4、变距系统

（1）桨首控制组：

桨首控制组也叫旋头，用于完成对模型直升机主旋翼的周期变距，调整旋翼升力分布，改变飞行姿态。

器关键部件为倾斜盘（也叫十字盘）以及各种连杆和跷跷板结构。也有少数模型飞机使用直拉结构和无副翼结构。

（2）关于倾斜盘的控制：

普通十字盘控制模式，CCPM十字盘控制模式。

在普通模式十字盘控制方式是指机械混控，已经非常少见了，副翼的动作仅仅由副翼舵机完成，升降的动作仅仅由升降舵机完成，桨距的变化也仅仅由桨距舵机完成，3个舵机各司其职。CCPM模式十字盘控制方式下，十字盘每一个动作都由3个舵机同时动作完成的。比如桨距的变化3个舵机同时推拉十字盘上下运动，副翼的动作同时由副翼和桨距舵机同时1推1拉完成，升降的动作由升降舵机和副翼及桨距舵机完成的1推1拉完成。

从上面的区别来看，比较两者的区别普通模式对单个舵机的力矩要求比较高，因为单一动作只有1个舵机出力，而CCPM任何单一动作至少有2个舵机出力，所以对舵机的力矩要求较低。但是，CCPM对舵机性能一致性的要求较高，舵机的行程与速度应尽可能的一样，否则会造成动作变形，比如桨距变化时3个舵机同上同下，如果行程不一样，就会造成不同桨距下十字盘不平，出现倾斜。如果速度不一样，同样会造成桨距变化中十字盘不平！

从飞行性能上来讲2者之间对于初学者感觉不出什么区别，对于电动直升机的设备轻量化要求CCPM具有更多的重量以及动作力量上的优势，所以如果3D飞行CCPM将体现出明显的优势！而F3C飞行CCPM同样表现更稳定。

5、动力系统

（1）电动模型直升机的动力系统：

动直升机的动力是由各种电动机提供的，动力的输出大小是由电动机的转速来确定的，而电动机的转速就是由电子调速器控制的。控制步骤如下：发射机油门的高低位置通过无线电信号被飞机上的接收机所接收解码后，传输到接在接收机油门通道插座上的电子调速器3芯信号输入端，调速器根据信号判断将调速器另一端所接的动力电源分配出多少电能给与电动机，以起到调整电动机速度的功能。

（2）关于动力电池：

一般普遍使用的动力电池类型有镍镉，镍氢电池，锂聚合物也已经普及起来了。锂聚合物电池具有大电流放电的能力，高功率型可以达到30c上的放电能力！没有记忆效应，普遍使用在车辆、舰船、航空模型中。能量密度高，重量轻，单体标称电压3.7V，充电截止电压4.2V，放电截止电压3V，是好的动力电池，但是锂聚合物电池十分娇气，过充或过放则电池立即损坏，甚至燃烧爆炸。

镍氢池也具有较大电流放电的能力，高功率型可以达到15c上的放电能力！而且没有明显的记忆效应，可随时进行充电，重量较镍镉电池轻，曾被普遍的使用在飞机模型中或者车船模型中，逐渐被淘汰。这类电池的充电比较方便，可以使用普通的电源适配器即可，充电时间的大致计算方法为（电池容量/适配器电流=小时数），电池的温度可以表示充电量，电池冲饱时一般温度会达到40摄氏度左右。当然使用自动充电器效果更好。

6、模型直升机的控制系统

（1）遥控设备的设置

遥控设备对于模型来说是非常重要的，但是入门机型一般使用普通的通用型6道全比例遥控就已经满足了！最好是直接购买已经配套齐全，并且调试完成，马上就可以进行飞行的RTF（Ready To Fly）版本100%成品机！而不必专门购买高级的遥控设备。

（2）通道反向开关

简称REV全称SERVO（伺服器）REVERSING（反向），由于不同的遥控设备（舵机/调速器等）的接受信号存在不同的方向，我们可以简单的理解为不同的正负极性。如，某个舵机在本来推杆是向左转，但是换了一个舵机他却是向右转。为了解决这个问题，一般在发射机上为每个通道都提供了正反向开关，入门级遥控设备一般在面板的右或左下角，也可能是其他的地方设置了一组拨动开关与通道一一对应，上下拨动开关就可以改变相应通道的信号方向。在具有LCD屏幕的高端设备中一般会有专门的SERVO REVERSING或REV菜单，可在菜单中进行设定。

（3）EPA

EPA全称End Point（终点）Adjustments（调整），用于调整通道的两端终点的最大行程，一般用于限制超出模型要求范围的舵机动作量！每个通道分为上下两个终点，可以独立调整终点的（舵机）行程！如，升降通道舵杆推到上顶端（假设上端UP EPA是100%），舵机向左旋转30度，重新设定UP EPA是50%那么推到上顶端舵机向左旋转只有15度，如果重新设定UP EPA是0%那么推到上顶端舵机根本不会转动！升降通道舵杆推到下底端的舵机动作量是由DOWN EPA的数值决定的。

（4）D/R

D/R全称Dual（双向）Rates（舵量比率），同样用于调整通道的两端终点的最大行程，但不同于EPA，D/R只有一个设定值，所以是同时作用于两端终点并且双向对称，D/R功能可以通过专用的D/R开关切换不同的参数值，一般用于切换大小舵量的控制，适应模型在不同飞行要求时对舵机动作量不同要求！如，升降通道舵杆推到上或下顶端（假设D/R是100%），舵机向左或右旋转30度，重新设定D/R是50%那么推到上或下顶端舵机向左或右旋转只有15度。

（5）EXP

EXP全称Exponential（指数曲线），EXP也只有一个设定值，同时作用于两端并且双向对称，但是这个参数是不会改变（舵机）最大行程，它的作用是将原先的遥杆与舵量的直线关系转换为指数曲线的关系，改变遥杆在中点至上下1/2位置内与1/2到上下顶端的舵量敏感度。EXP功能一般合用D/R开关切换不同的参数值。

如，假设EXP是0%相当于关闭了曲线，此时上下推动遥杆，舵机同时会做出对应的（直线关系）动作，重新设定EXP是50%（-50%）那么再上下推动遥杆，可以发现在上下推杆到1/2位置以内时，舵机的动作量明显比0%小了很多，而推杆大于上下1/2位置时，舵机的动作量明显比0%大了很多，遥杆与舵量的直线关系已经转换为一条向下弯曲的指数曲线关系了。重新设定EXP是-50%（50%）那么再上下推动遥杆，可以发现在上下推杆到1/2位置以内时，舵机的动作量明显比0%大了很多，而推杆大于上下1/2位置时，舵机的动作量明显比0%小了很多，遥杆与舵量的直线关系已经转换为一条向上弯曲的指数曲线关系了，但是最大舵量还是一样的！参数设定越高曲线变化越明显！

（6）D/R与EXP最佳的作用

假设我们为升降舵设定了2个D/R值100%用于筋斗飞行，50%用于普通的练习飞行，看似好像解决了大小舵量的控制，但是忽略了最大舵量的确定同时改变了遥杆敏感度。如，D/R 100%时需要舵机旋转10度，只需要推杆1/3即可，但D/R 50%时需要舵机旋转10度，就需要推杆到2/3！如此大的差别，显然使飞行者难以适应，而且也不合理！

此时如果配合EXP的使用就可以很好的解决这个问题！我们为2个D/R值分别对应设定2个EXP值。如，D/R 100%配合EXP 60%（-60%），D/R 50%配合EXP 0%，如此需要舵机旋转10度，在2种D/R模式下的推杆位置可能就差不多了。保持了2种D/R模式在正常飞行小幅度（小于1/2）杆量修正时的遥杆敏感度的一致性而又不会影响到最大的舵量（筋斗飞行）！例子只是说明了D/R和EXP的配合效果，如果要达到最好的效果还是需要经过多次的飞行尝试后确定。

（7）油门曲线

Throttle（油门）Curves（曲线）目的是把直线变化的油门，变为曲线变化，以此提供不同的飞行模式。我们以最简单的3点曲线来说明，我们把发射机油门遥杆从下底端，中段，上顶端分为3个点，普通的发射机对应的油门量分别是0%，50%，100%，如果具有油门曲线的发射机，则可对这3个点单独进行设定。比如，我们将下底端的0%设定为100%。这时，油门摇杆的位置在中段时油门量为50%，向上向下推动油门遥杆都是不断的增加油门量直到100%油门。这时我们看到的是一个V字形变化的油门曲线了（这是3D模式的油门变化要求）。

（8）桨距曲线

Pitch（桨距）Curves（曲线）目的是把直线变化的桨距，我们把发射机油门遥杆（桨距的变化是依附于油门遥杆的）从下底端，中段，上顶端分为3个点，普通的发射机对应的桨距量分别是0%（-10度），50%（0度），100%（ 10度），如果具有桨距曲线的发射机，则可对这3个点单独进行设定。比如，我们将下底端的0%设定为50%，中段设为80%，从下底端推动油门遥杆到上顶端桨距量分别是50%（0度），80%（ 6度），100%（ 10度）。这时我们看到的是一个只走了上半段行程的桨距曲线（这是普通模式的桨距变化要求）。5点曲线就是在3点之间插入2个点，以提供更接近曲线的平滑设定。当然还有一些高端的遥控器提供了7点甚至更多的设定点。那么多少合适呢，对于世界级的比赛其实5点或以上就已经足够了！

（9）可变距直升机不同的飞行模式

Flight（飞行）Modes（模式）是为了针对直升机的不同飞行性能与动作要求而产生的。飞行模式包含了2个关键的参数：油门曲线与桨距曲线。不同的飞行模式由不同的的油门曲线与桨距曲线组合而成的。一般中高端遥控器会提供3-4种飞行模式，每一种飞行模式都有独立的油门曲线与桨距曲线，通过专用的飞行模式开关进行切换。通常人为的定义为Normal（普通模式，悬停），Idle1（F3C模式，上空航线，筋斗与横滚），Idle2（F3D模式，3D，倒飞），Holding（油门锁定模式，熄火降落）。这个功能在具有直升机功能与LCD屏幕的遥控器如HITEC OPTIC 6和与HITEC ECLIPSE 7都有提供的！

（10）上下跟轴混控功能

这个功能一般是被用在直升机上的特有功能。直升机的机头方向偏转，在发射机没有给出转向指令时，完全是由陀螺仪自动输出的控制信号来控制的。控制的目的是抵销主桨产生的反扭力，始终保持机头方向不发生任何偏转。

由于早期的陀螺仪不支持锁头功能（自动补偿），在一种稳定转速与桨距的状态下设动好了陀螺仪，但是改变转速或桨距后，无法自动补偿出现的反扭距变化量，就会再次出现机体的偏转。这就需要上下跟轴混控功能（Revolution Mixing）。所以在一些中高端的遥控设备中提供了上下跟轴混控功能。

他的工作原理是，将油门通道与方向通道之间建立一种联合动作的机制（混控），这个联合机制是越过陀螺仪直接作用在方向通道上的。比如将油门在中间位置时作为中间基准点，最高位置作为高点并设定一个混控量，最低位置作为低点也设定一个混控量。当油门由中间基准点移动到高点陀螺仪做出修正幅度时方向通道同时叠加一个动作在原修正动作之上，而叠加动作量的大小由高点设定的混控量决定，反之亦然。这个相对较大的动作就可以弥补不同转速与桨距变化量！

另外一种情况就是出现的锁头陀螺仪，由于有些低端锁头陀螺仪的输出修正电信号幅度和速度是有限的，同时执行修正电信号指令的尾电机或者尾舵机同样受制于执行速度的快慢。在快速的动力（油门）变化过程中，有时尾电机或者尾舵机甚至于陀螺仪会出现瞬间修正幅度输出不够！具体表现在比如，稳定旋停中的直升机，快速大幅提升油门，飞机快速爬升的同时自动的伴随着机头向左机尾向右的偏转，或者快速大幅降低油门，飞机快速降低的同时自动的伴随着机头向右机尾向左的偏转。偏转幅度越大，说明瞬间修正幅度越少。

虽然可以通过使用高速的尾舵机，高级的陀螺仪或者一些机械设定措施来改善。但是前者增加过多成本，而后者改善是相当小的。此时应用上下跟轴混控适当的在最高位置和最低位置设定一个混控量。当油门由中间基准点移动到高点陀螺仪等做出修正幅度时方向通道同时叠加一个动作在原修正动作之上，叠加动作量的大小由高点设定的混控量决定，反之亦然。这个相对较大的动作就可以弥补瞬间修正幅度的不足！

这个功能在具有直升机功能与LCD屏幕的遥控器中如HITEC OPTIC 6与HITEC ECLIPSE 7都有提供！

（11）模拟器接口，教练接口，DSC接口

模拟器接口是将发射机连接电脑飞行模拟器专用连接线在电脑中模拟真实飞行场景的接口。教练接口是把两台发射机（同一品牌）通过专用的教练连接线连接起来，实现一个教练员针对一个学员的教练-学员实时带飞教学系统。

DSC全称Direct（直接）Serov（司服器）Control（控制），它的作用是通过专用的DSC连接线将发射机的控制信号不通过高频头，而直接通过DSC线传送的接收机的DSC接口。好处是减少调整过程中发射机的耗电量，也不会碰到其它同频率发射机在工作的干扰！DSC一般在一些高端的遥控设备中才有。事实上遥控器只要有模拟器接口就可以支持DSC功能，但是这个功能需要接收机的支持。具有DSC接口的接收机才具有此功能。

以上的功能一般全部通过发射机背面的一个接口提供!

（12）陀螺仪

模型直升机上使用的陀螺仪是用来保持直升机的方向的，它能够自动检测飞机的姿态（垂直轴方向上）并自动控制直升机，在发射机没有给出方向指令时，保持原来的方向！因为它是一个带有高灵敏传感器和高度自动化的微型设备，所以它的价格相对较高一些。

中端陀螺仪都带有锁尾，他的工作方式不同于普通陀螺仪，简单一点讲，他不但对瞬间的大幅度的偏转具有修正力，而且对于持续的缓慢的小幅度的偏转同样具有强大的修正力，比如不断的侧风影响，普通的陀螺仪就不具有持续的修正能力，机尾会慢慢转向下风区，出现机头转向风吹来的方向，就出现了所谓的风标效应！锁尾陀螺仪就可以持续给尾舵机修正信号始终保持抵抗风力！另外锁尾功能在直升机的3D飞行中是必不可少的！

锁尾还是非锁尾可以通过尾舵机的反映判断，如果左右打满舵然后迅速回中，如果此时尾舵机立即跟着回中则表示陀螺仪工作在非锁尾状态（有些陀螺仪可以在锁尾与非锁尾之间随意切换）或者是普通陀螺仪，如果不回中或者略微回一点表示工作在锁尾状态。

（13）追尾

追尾的表象是机尾快速的向左右来回摇摆！关于追尾的问题，主要的原因是由于感度过高造成的。但是我们要注意的是感度不仅仅指陀螺仪本体感度。以下的因素在不调整陀螺仪本体感度时，同样影响着最终的感度。一、感度与尾舵机摇臂的长短有关，摇臂越长相当于提高了感度，反之则降低了感度，同时摇臂越长要求尾舵机的速度越快，要最好的效果就需要速度与长度相匹配；二、尾桨的转速，尾桨的转速越高相当于提高了感度，反之则降低了感度！所以一般3D模式的陀螺仪本体感度设定比普通模式要低5%-10%，以防止追尾！三、尾舵机的反映速度（不是指转速），反映速度越快则可将陀螺仪本体感度相应提高，反之降低。四、不顺畅的联动机构也会造成追尾！

要尾巴锁的好避免各种各样的问题必须密切关注以下几点：

a.陀螺仪的安装是否稳妥，有无松动？安装是否垂直？

b.陀螺仪是否被安装在电动机或者调速器周边很接近的地方？

c.陀螺仪是否被安装在震动非常大的飞机部位？

排除任何不正常的震动，尽可能的把陀螺仪安装在靠近主轴的位置，这样才可能将陀螺仪本体的感度调到最高！这是相当重要的！

d.调速器输出的接收电源中是否存在杂波？

直接使用电池试一下！这类的问题一般出现在电动直升机或者使用某些独立BEC供电的情况下！

e.尾部的机械部位运动是否顺畅？

从尾舵机的连杆开始逐步检查每一个和尾桨变距有关的连接与滑动件，必须保证尾舵机的连杆推拉完全的轻松舒畅，合理的限定尾桨的最大桨距变化范围！

f.尾舵机工作是否正常？

选择一颗反映速度够快的尾舵机也是最直接的方式之一，但是要发挥出舵机的最大效能摇臂安装孔位的选择就很关键，原则是孔位的行程足够——已经限定的尾桨最大桨距变化范围即可！这样才可能将陀螺仪本体的感度调到最高！

（14）自旋

自旋就是机体以主桨轴为圆心360度旋转！如果出现自旋，那么有两个可能。一、高速向左或右旋转，打方向舵无作用，则是陀螺仪反向，可切换陀螺仪本体上的反向开关。如没有反向开关，可通过反向安装固定陀螺仪来实现；二，机头向左（主桨顺时针旋转机型）较缓的自旋，如Align Trex和黑鹰3D直升机，满打右舵，有改善，但不能完全克服，则是主桨悬停桨距设定太高。