本帖最后由 丹顶鹤 于 2024-8-31 07:50 编辑
超级电容 微型电动自由飞模型飞机 (2005年天津中学的校本教材) （一）微型电动自由飞模型飞机介绍
1．同学们，咱们以前玩儿的电动模型飞机通常都是采用电池给电机供电，带动螺旋桨产生拉力让飞机升空的方法。现在我们介绍的微型模型电动模型飞机，是用一种容量大、体积小，重量轻，充放电寿命长的3. 3法拉“超级电容器”代替一般的充电电池，作为储存电能的器件。 电子技术课里我们所用的最大容量的电解电容是470μ,今天介绍的3.3F超级电容，储存电的容量是470μ的七千多倍，因此才能做为小飞机的动力电源。
超级电容先被普通碱性电池充满一定的电量，然后再给微型小电机提供电流，带动螺旋桨高速转动产生推力。适合随时随地的小空间反复飞行实践。对学习动力飞行的原理与调整非常有利。比起我们以前飞行的弹射模型和小橡筋动力更科学，更有趣。 2．机翼翼展260毫米，翼弦65毫米，机身全长240毫米。飞行重量8—10克重（超级电容中1.3克，微型电机1.5克，微动开关0.5 克）。采用推进式的动力装置，避免损坏螺旋桨，也不会对人造成伤害，更加安全可靠的飞行，适宜普及活动的开展。 3. 动力飞行最小盘旋半径 2—3米，留空时间3０—50秒，适宜室内大厅或室外小场地尽情的游戏运动。
（二）模型制作 1．材料：超级电容器（3. 3F/2. 5V）、手机内微型电机、微动开关、5号碱性电池2节、1毫米厚彩色吹塑纸、5毫米厚吹塑板（KT板下角料）、饮料吸管、双面胶、透明胶带、泡沫塑料块干胶等。 ２．工具：小刀，电烙铁，绘图仪器 ３．模型飞机制作工艺： ⑴按这架模型的制作图和有关数据，用硬纸片作出机翼、尾翼、机头和尾翼翼台的样板。（图4—1） ⑵用锋利的小刀沿着样板在1毫米吹塑纸上整齐的切出机翼实际图样。在平行于机翼前缘22毫米处用笔轻轻画一条线（翼型最高点），用直尺压住这条线连同两侧椭圆形翼尖部分一起进行弯折。 用小刀沿直尺切除 机翼中段 两侧的 狭长三角形，为后面粘接上翘的翼尖做准备。 为了增加机翼强度可在中段最高点连线处上、下面各贴一条10毫米宽的透明胶带。中段前缘也可以用胶带保护，要粘得均匀平整。 中段与翼尖准备连接的断面先用少许泡沫塑料块干胶涂匀，晾干五分钟后再细心的对齐接缝胶合，准确调整两侧上反角（翼端高度35毫米），将机翼完整的粘接成型。 ⑶用同样办法制作粘牢“⊥”型尾翼。 ⑷ 机头和尾翼翼台都用5毫米厚的吹塑板制作。重心位置下面的方孔要安装小微动开关，为降低重心，应尽量靠下；电容器的尽量靠前安装，可以机头少加配重，有利于减轻飞行重量。 ⑸尾杆可以用外径4—5毫米，长度190毫米的饮料吸管，即轻又有一定强度。 ⑹各个部件制作完成后按（图4—2）用泡沫塑料块干胶首先将模型飞机主体进行胶合。胶合过程中要注意从机头前向后，从模型上方向下，从模型侧面，三个方位认真仔细观察左右是否对称，角度是否正确。待胶干燥之前是可以从容的调整好的。 ４．动力系统的制作与安装 ⑴用3毫米厚桐木或松木片按（图4—3）制作直径40毫米的小螺旋桨。 ⑵用合金铝易拉罐皮制作安装架，用双面胶将电动机和安装架粘合，安装架插在机翼后缘处的机身正中间，微电机在机翼后缘上部，螺旋桨推进式安装机翼后方。安装架 与机身的胶合也靠双面胶，这样轻巧的胶合可以很方便牢靠的调整电动机的推力线。因为小飞机很轻巧，采用的后置推进式动力，也很轻微，在飞行中和轻微的碰撞，推力线不会改变，更不会造成损坏。 ⑶在老师的指导下应该先学点电路知识和焊接技术。按电路图（图 4—4）用电烙铁焊接的方法连接微电机、超级电容器、微型插座和微动开关。 电路元器件显露在外面，主要是为了减轻重量，节省制作时间，出现故障也便于检查。主要精力用于学习调整试飞。 注意：微动开关要处于飞行时闭合状态，让电容向电机放电；充电时要先按住小按钮，呈现对电机的断路状态，让电池只给电容充电。
⑷整机装配完成后，重心位置应在距离前缘37毫米处。如需配重，用少许橡皮泥粘在机头前端，更增加了安全性。 ⑸准备一个串联2节5号碱性电池能提供3V直流电压的电池盒，伸出的导线长约200毫米，用红、黑两色明确表示正负极性，接在微型插头上，用以飞行前插在微型插座上给超级电容器充电。 注意：超级电容是有极性的，电机不要反转。
请再看下篇 飞行和调整 希望和大家共同切磋研究
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