無人機(jī)組裝與調(diào)試課件：固定翼航模的組裝與調(diào)試

無人機(jī)組裝與調(diào)試

固定翼航模的組裝與調(diào)試

任務(wù)到入追朔人類航空發(fā)展歷程，航空模型（簡稱航模）發(fā)揮著重要作用，世界各國著名的飛機(jī)設(shè)計師中，不少人在少年時代從事過航空模型活動。如著名飛機(jī)設(shè)計師凱利·約翰遜、雅克夫列夫、凱利·約翰遜、西科爾斯基、伯特·魯坦等，設(shè)計制造航模的經(jīng)歷都曾在他們的人生中有過重大的影響，這樣的例子不勝枚舉。在20世紀(jì)后半葉，由航空模型發(fā)展而來的無人機(jī)成為戰(zhàn)場上的新秀。近代無人機(jī)始于“靶機(jī)”。供高射炮手練習(xí)瞄準(zhǔn)或?qū)崗椛鋼?。初期的靶機(jī)就是一架典型的航模。雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)規(guī)模方面已經(jīng)超過了通常概念上的航模，其結(jié)構(gòu)、動力和設(shè)備的復(fù)雜程度已經(jīng)從模型演變成一類特殊的航空器。但航模所使用的技術(shù)在小型與簡便方面與無人機(jī)仍有諸多相似之處，因此無人機(jī)是最能夠直接采用航模技術(shù)的實際機(jī)種。我國研制無人機(jī)的隊伍中，有不少原來從事航?；顒雍苡谐尚У娜藛T，他們在航?；顒又械捏w會常常可以直接應(yīng)用到無人機(jī)上。所以，不要忽視航模技術(shù)，航模技術(shù)可作為無人機(jī)乃至飛機(jī)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)，因為航模技術(shù)是一項系統(tǒng)工程，是一種科學(xué)方法。航模技術(shù)從基礎(chǔ)開始綜合錘煉人們的實際工程能力，為無人機(jī)的設(shè)計制造提供了最經(jīng)濟(jì)也是最循序漸進(jìn)的工程路線。為何始于航模任務(wù)準(zhǔn)備圖紙準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備圖紙準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備材料及配件

固定翼航模制作組裝材料和配件清單序號名稱型號單位數(shù)量備注1電機(jī)2204KV1480個1

2螺旋槳8060個1

3電調(diào)10A（或12A）2—3S個1

4電池3S400mAH個1

5舵機(jī)9g個1用于副翼6舵機(jī)5g個2

7接收機(jī)4通道（或以上）個1匹配遙控器8香蕉頭2mm對3

9插頭XT30（或JST）對1電池電調(diào)匹配10熱縮管2mm

若干

11舵腳

個4

12拉桿1mm

若干

13碳管3X1X1000根2

14KT板1.2MX2.4M張1

15熱熔膠7mm根若干

16電機(jī)座

個1匹配電機(jī)17扎帶

根1固定電池18焊錫

若干

任務(wù)準(zhǔn)備組裝工具及設(shè)備

固定翼航模制作組裝工具和設(shè)備清單序號名稱型號單位數(shù)量備注1螺絲刀

套1

2電烙鐵

把1

3尖嘴鉗

把1

4剝線鉗

把1

5焊臺

個1

6熱熔膠槍7mm把1

7Z字鉗

把1

8斜口鉗

把1

9擴(kuò)孔器

把1

10手電鉆

把1

11電熱刀

把1

12刻刀

套1

13激光切割機(jī)

臺1非必需設(shè)備14壁紙刀

把1

15砂紙板

塊1

任務(wù)實施零部件制作制作航模主要需要制作的是機(jī)身部分，其他配件基本都是采購。機(jī)身采用KT板制作，成本低、剛度較好、加工難度小，比較適合入門級。機(jī)身可以采用激光切割機(jī)加工，其優(yōu)點是速度快、精度高，只要有工程圖，導(dǎo)入即可加工。若不具備設(shè)備條件，也可以用手工切割，用壁紙刀進(jìn)行加工，只是速度較慢，對操作者技術(shù)要求較高，但對操作者動手能力的提升有較大幫助任務(wù)實施機(jī)體制作組裝1、舵面連接處的修整任務(wù)實施機(jī)體制作組裝1、舵面連接處的修整任務(wù)實施機(jī)體制作組裝2、舵面連接經(jīng)過修整之后，將舵面與機(jī)身進(jìn)行連接，包括副翼、方向舵和升降舵的連接，要求連接整齊、精確，舵面翻轉(zhuǎn)自如，舵面與機(jī)身間隙要合適，間隙大則影響舵面翻轉(zhuǎn)的精確性，間隙小影響舵面翻轉(zhuǎn)的順暢性，一般可用透明膠或者橡筋膠帶連接，既保證連接強(qiáng)度，也能保證舵面翻轉(zhuǎn)自如。任務(wù)實施機(jī)體制作組裝3、機(jī)體組裝將機(jī)身的各個部分連接組裝，要求連接牢固、精確，機(jī)身與機(jī)翼之間要保證垂直，為了便于保證各個部件的安裝精確性，可以采用簡單的工裝夾具，用熱熔膠粘接，在粘接過程中，打膠量在保證能夠粘牢的情況下盡量少，以保證機(jī)身重量盡可能輕巧，保證飛機(jī)的推重比和機(jī)動性。任務(wù)實施機(jī)體制作組裝任務(wù)實施電子設(shè)備連接1、舵機(jī)回中舵機(jī)在安裝之前需要進(jìn)行舵機(jī)回中，舵機(jī)回中操作可采用舵機(jī)調(diào)試板（或叫回中儀)，也可以連接接收機(jī)，通電之后，直接通過遙控器進(jìn)行回中操作。任務(wù)實施電子設(shè)備連接2、電子設(shè)備連接動力系統(tǒng)的組成動力系統(tǒng)由動力電池、電子調(diào)速器（簡稱電調(diào)）、電機(jī)組成，動力電池通過電調(diào)為電機(jī)供電，電調(diào)的作用就是將動力電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電為電機(jī)供電，并能進(jìn)行輸出電壓的控制，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而電機(jī)的旋轉(zhuǎn)不能直接為飛機(jī)提供動力，需要通過螺旋槳轉(zhuǎn)換為飛機(jī)的推進(jìn)動力。任務(wù)實施電子設(shè)備連接2、電子設(shè)備連接控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)分為信號發(fā)射、信號接收、動作執(zhí)行和供電四部分部分，信號發(fā)射由遙控器完成，由遙控器將操作者的控制動作轉(zhuǎn)換為無線電信號發(fā)射出去，接收機(jī)接收到信號并轉(zhuǎn)換處理，從而控制電調(diào)的電壓輸出和舵機(jī)的舵量輸出，電調(diào)電壓輸出改變電機(jī)轉(zhuǎn)速從而控制飛機(jī)推力，舵機(jī)舵量輸出通過拉桿控制飛機(jī)舵面的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制飛機(jī)的姿態(tài)。任務(wù)實施電子設(shè)備連接2、電子設(shè)備連接航模動力與控制系統(tǒng)的連接任務(wù)實施舵機(jī)與舵面連接1、舵腳與舵面的連接舵腳與舵面的連接要保證牢固和準(zhǔn)確。準(zhǔn)確是要保證舵腳孔在舵面上的正投影要通過舵面的轉(zhuǎn)軸，這樣才能保證舵面偏轉(zhuǎn)角度對稱，否則就會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)角度不對稱的現(xiàn)象，影響飛機(jī)飛行姿態(tài)的控制精度。任務(wù)實施舵機(jī)與舵面連接2、舵機(jī)搖臂、拉桿與舵腳的連接舵機(jī)搖臂的安裝要保證舵機(jī)回中狀態(tài)時，搖臂與拉桿處于垂直狀態(tài)，這樣才能保證舵機(jī)的運動能準(zhǔn)確傳遞到舵面上，特殊情況下若舵機(jī)搖臂與拉桿不能在回中狀態(tài)下保持垂直，也要盡量接近90°，如本機(jī)的副翼舵機(jī)由一個舵機(jī)驅(qū)動兩個副翼，無法保證舵機(jī)搖臂與拉桿在回中狀態(tài)下保持垂直，方法是盡量加大舵機(jī)安裝位置與副翼之間的距離，使搖臂與拉桿盡量接近90°任務(wù)實施起落架組裝起落架安裝，后三點起落架，主起落架在重心之前，保證安裝后飛機(jī)停放姿態(tài)為抬頭姿態(tài)，角度約等于最大升力迎角，方向舵不觸地。材料采用碳管，機(jī)輪用泡沫論（采購）任務(wù)實施加強(qiáng)措置航模需要有足夠的剛度和強(qiáng)度，才能保證在高速飛行或劇烈機(jī)動時不至于變形超差甚至解體，所以需要采取適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)措施。這里介紹兩種較為常用的方法：一種是在機(jī)翼、尾翼等位置增加碳管或者碳片以提高其剛度和強(qiáng)度；另一種是通過在機(jī)身上做拉線處理（需要用剛性較好的線，拉伸不易變形），以三角形的穩(wěn)定性原理來增加機(jī)身的剛度和強(qiáng)度。任務(wù)實施成品任務(wù)實施調(diào)試與試飛地面調(diào)試1）機(jī)翼、機(jī)身和尾翼相互位置的檢查。航模組裝好以后，從正上方俯視并從后向前分別檢查主要部件相互位置、角度和尺寸是否正確，如圖6-22所示。注意：本機(jī)的上反角為0°、發(fā)動機(jī)拉角為0°。任務(wù)實施調(diào)試與試飛地面調(diào)試2）保證重心位置準(zhǔn)確、機(jī)翼兩側(cè)平衡任務(wù)實施調(diào)試與試飛地面調(diào)試3）發(fā)動機(jī)拉力線的檢查。一般航模的發(fā)動機(jī)安裝時要有向右和向下傾斜的角度，即右拉角和下拉角。右拉角是為了克服右螺旋槳的反作用力和滑流對尾翼的作用導(dǎo)致航模的偏航。右拉角一般為1.5°～2°。而下拉角是為了使拉力線通過阻力中心或重心，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化、功率增加時，不會產(chǎn)生抬頭力矩。上單翼航模阻力中心較高，因此下拉角也大，一般為2°～5°；下單翼航模下拉角小，一般為0°～2°。4）起落架機(jī)輪的檢查：用手指捏住垂直尾翼，向前推模型，其在地面上滑行時呈直線且不偏斜即可。如果偏斜，就需要糾正機(jī)輪和起落架，否則會影響起飛和著陸。任務(wù)實施調(diào)試與試飛地面調(diào)試5）舵面操縱機(jī)構(gòu)和舵面偏轉(zhuǎn)的舵角檢查。①各舵面操縱連桿必須具有一定的剛性，以保證在舵面受力時連桿不會彎曲，否則會造成舵量不夠。②舵機(jī)、連桿、連桿兩端的鋼絲接頭，舵面上的搖臂、夾頭，都應(yīng)固定牢靠、不松動。

③舵面動作的角度應(yīng)符合圖樣設(shè)計要求，偏大或偏小都會影響操縱性，偏大會使反應(yīng)過快，偏小則會使操縱反應(yīng)遲鈍。舵面搖臂連接連桿的孔應(yīng)與舵面接縫成一直線。舵機(jī)搖臂中立位置不能偏斜，否則會出現(xiàn)差動，導(dǎo)致舵面偏轉(zhuǎn)的動作量不一致，影響控制性?？赏ㄟ^改變連桿鋼絲彎頭在舵機(jī)轉(zhuǎn)盤（或搖臂）上插孔的位置來調(diào)整舵面，插孔離舵機(jī)轉(zhuǎn)盤軸越遠(yuǎn)，舵面動作角度越大；反之就越小。也可通過連桿連接舵面一端的舵腳孔（也稱為舵面搖臂）的位置來調(diào)整，孔越靠近舵面，舵面動作角度就越大；反之就越小.④舵面動作要靈活，操縱連桿不能有與其他部件相互干擾、甚至卡死的現(xiàn)象。

⑤舵面動作方向的檢查更為重要，不可忽略。動一動遙控設(shè)備的操縱桿，看看舵面動作的方向是否與操縱桿動作方向相對應(yīng)。如果不認(rèn)真檢查，就有可能造成操縱左舵變成了右舵、拉桿成了推桿、左副翼成了右副翼，經(jīng)過辛苦制作或組裝的模型上天后在一瞬間因反舵而墜毀。6）遙控設(shè)備的檢查。遙控距離一般在1000m范圍內(nèi)，在外場要先做拉距測試，遙控接收機(jī)和舵機(jī)應(yīng)能正常動作，不出現(xiàn)跳舵，即可放飛。同時要檢查遙控器的電量，保證飛行安全。任務(wù)實施調(diào)試與試飛飛前檢查和準(zhǔn)備1）上電操作步驟及注意事項。①遙控器上電，將油門歸零，油門鎖關(guān)閉，并將遙控器平放于地面，不能立放，更不能掛在身上進(jìn)行其他操作，以免誤碰油門桿而引發(fā)危險。②航模上電，注意檢查電池電壓，不僅檢查總電壓，還要認(rèn)真查看每一個電池的電壓。機(jī)頭不要對著人，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)也不能有人，由操作者本人或者助手固定航模，整個上電過程中人的任何部位都不可以接近螺旋槳的旋轉(zhuǎn)范圍。③上電后，將航模放在跑道上并固定（調(diào)試中應(yīng)避免航模失控），操作者拿起遙控器（注意拿遙控器的姿勢，拇指按在油門桿上，保證油門置零）測試動力，如果油門空行程過大，則需進(jìn)行校準(zhǔn)。

2）油門行程校準(zhǔn)。①使航模處于斷電狀態(tài)。②遙控器上電，并將油門桿推至最大。③航模上電（安全事故如上），聽見“嘀嘀”兩聲，迅速將油門桿回零，確認(rèn)航模繼續(xù)“嘀嘀嘀——嘀”，則校準(zhǔn)完畢（校準(zhǔn)聲響會因電子設(shè)備品牌不同而有所區(qū)別，應(yīng)查看設(shè)備說明書）。

3）航模舵面調(diào)整，遙控參數(shù)設(shè)置。檢查各個舵面的舵量和方向，進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，避免起飛后因反舵而失控墜機(jī)。