偶然在果壳上看到的 好像这边没有把 原作者 飞鱼BH1JSS
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暑假来了,玩点啥?还是学点啥?其实玩航模挺好滴。玩航模绝对是个好爱好,它能培养严谨的科学态度、超强的DIY动手能力、规范的项目管理习惯、良好的沟通合作技巧、过人的三维空间思维和感知;你需要的知识储备有力学、空气动力学、电子学、通讯工程、材料学、有机化学;还用得着编程、CAD、车工、钳工,最好再会点摄影、摄像和视频剪辑。对了,还得身体好,比如会***(监控)、卧草、露营、野外生存……总之玩航模能让你变成全才!
OK,从现在开始,本组长将不定期放出俺10多年来玩航模搜集整理的一些资料分享给大家。首先,我们从地面开始学飞吧 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 如果您正在考虑入魔,那么这个地面学堂将会给您带来与航模有关的最基本的背景知识。光看不练,也能充电嘛。您就花点时间看看呗。
如果您已经迈出了第一步,那么,您可以看看这篇文章。在这里,与入魔相关的基础知识已经被浓缩在10个小节里边。
如果您胶着在某些单词或词组中,可以看看这个专业词汇表,简单而有趣,你可以在这里查到相关的解释(严肃的或幽默的)。 然后准备点零食和饮料,让我们开始吧。
1.遥控航模是怎么工作的
“RC”这个词指的是“radio control”(即“无线电控制”)。您经常看到的RC飞机指的是遥控(即“remote control”),从技术层面的严格意义上讲,这是一个错误的表述。“Radio control”才是正确的表述。因为飞机响应的是从地面发射机(简写为Tx)传到机载接收机(简写为Rx)的无线电信号。
发射机(也叫“radio”。)指的是您拎在手上的“控”(圈子里的人一般这样简称),您通过这个“控”来控制您的飞机。接收机装在飞机上,用来接收发射机发出的信号。
航模的无线电信号传输方式与电台信号和电视信号是一样的。当您移动发射机上的摇杆,或拨动上面的开关,无线电信号就会从天线发射出去。
所有常用的操作频率可以用千赫(kHz),兆赫(MHz)或千兆赫兹(GHz)等度量单位来表示。。发射机和接收机必须工作在相同的频率上,因为它们必须配合起来工作(这里频率可以类比为语种吧,如果您遇到一个火星人,相信您也听不懂它讲什么,就更别说一起工作了。)确定频率的小工具,被称为晶振, TX和RX都需要一个匹配的晶振
传统意义上的无线电控制系统必须工作一个指定的(MHz)频道上。但最近兴起了一种扩频(spread spectrum)技术。它使用GHz频段(确切来讲是2.4GHz),而且不容易出现信号干扰。它甚至不需要晶振,因为它使用了不同的技术。2.4G设备正在迅速取代MHz设备。
无论使用的是哪一种设备(MHz或GHz),一旦接收机(通过接收天线)接收到发射机的信号,这些信号将被传给飞机内部的舵机,并转化为物理运动。舵机通过铰链与舵面相连,所以舵机的任何运动都会传导到与之关联的舵面上。
最终结果就是,当发射机上有输入时,飞机上的某个部分就会给出响应来控制飞机。
1.遥控设备的基本内容
我们花点时间来谈谈,了解如何操作遥控设备(遥控套装,遥控系统等),以及典型的遥控系统包含哪些基本内容,还有,怎样通过心爱的“战斗套装”的核心部件来获取领人满意的飞行体验。不过,2.4G设备兴起之前,这篇文章已经写好了,所以我们只讨论传统意义上的“MHz”而不是“比较新潮”的“GHz”。当然,其实“MHz”也好,“GHz”也好,基本内容是一样的。这里的“MHz”和“GHz”指的是遥控设备的工作频率。 一般意义上讲,一套完整的遥控设备包括发射机、接收机和舵机。我们需要使用成品电池(封装好的,如3s,4s等),或单节电池(自己组装成电池组)来给这些设备供电,但是,对接收机和电动飞机上的舵机而言,它们一般没有自己的配套电池,因为它们会通过之后才出现的所谓BEC,直接从马达电源上取电。
传统意义上的“MHz”遥控设备通畅会装在同一个盒子里(包含发射机、接收机,4个标准舵机,以及一个电池充电器)来销售。以FUTAB T4YF为例,如下图所示:
但现在呢,更常见的现象是,只买发射机和接收机,甚至只是发射机,而没有任何舵机。仅仅因为现在的飞机种类太多,尺寸不一,而舵机也有各种不同的型号,致使厂家不知道该怎么搭配打包。同时,许多已经产业化的整机(如RTF,BNF,和PNP)已经预装好舵机(以及接收机),用户就没必要再买这样的散装部件了。 2.通道数和通道频率
在RC领域里,“通道”这个常用词,有两种完全不同的意思。第一种意思是指遥控设备和飞机所拥有的“通道数”,在这里“通道”指的是模型里的每一个单独的可操作功能。一个“单通道”的飞机指的是,它只能提供一种可操作功能,如“方向舵机运动”或“马达转动/停转”。两个通道呢,就是方向舵和马达,三通道呢,就是方向舵,马达和升降舵。一个典型的4通遥控飞机会拥有四个最基本的RC功能:方向舵、升降舵、油门和副翼。对飞机的通道数没有严格的规定,它只是单纯地有飞机本身来决定。更复杂的遥控飞机也许会有6、7或8个通道,来操作四个基本RC功能(AIL/ELE/THR/RUD),然后加上可收放的起落架、襟翼(即第二副翼)、降落指示灯、降落伞以及相机操作…… “通道“的第二个意思是指RC设备的工作频率。不同的国家会在“MHz”里划分不同的频段,来在法律上规定遥控飞行的工作频率。每个指定的频率通道都有一个编号,并不允许两个(或以上)操作人员同时在这个“频道”上进行飞行控制操作,否则彼此间将会产生信号干扰并导致每一方都有一系列的控制问题。值得注意的是,只有“MHz”的遥控设备需要指定频道,而新兴的2.4G遥控设备使用了不同的技术而不需要指定频道。这是一个伟大的进步,拥有了2.4G遥控设备之后,您就将不用顾虑还有谁在同时操纵飞机,这样就不会有不速之客来干扰你的飞行乐趣了。接下来,我们将介绍典型的遥控设备所包含的基本内容。 3.发射机(简写为Tx)
发射机,即通称的“控”,指的是一个您拿在手上并用来遥控自己的飞机的“设备”。发射机有几种不同的类型,下图中从左到右分别是传统的4通控、单摇杆3通控(带滑动的马达控制)、两通控,以及两通手柄控(常用在车模中)。在这篇文章中,我们把注意力放在传统的4通控上,因为您在“入魔”时很可能就是从接触它开始的,无论它是MHz还是GHz的。
在MHz发射机的顶部,会有一根可伸缩的天线,而在2.4G设备上,天线会更短,并不能伸缩。它只有6英寸(15cm)长,而MHz天线有…………在一个4+通道发射机上,两个摇杆中,每一个摇杆的上下摇动和左右摇动都能激活两项功能(如左摇杆上下摇动,控制升降,左摇杆左右摇动,控制副翼)。因为有4个基本通道(还有再废话吗?是哪四个?),所以其他开关和旋钮等功能接口将被标记为其他通道,如CH5,CH6等(“CH”是英文“Channel”,即“通道”的缩写)。其中微调(trim)是一个必备的接口,用于调整飞机的飞行状态,以消除不必要的倾斜。它通过对相关舵面的微量移动,来重设该舵面的中立位(正常情况下,没有风的时候,飞机在空中平稳飞行时,升降舵面应该是水平伸展的,即与机体上表面平行,但有时候因舵机安装误差等原因,升降舵面水平时,机头会向上抬或向下沉,此时只能通过微调来改变升降舵面位置,使机头重新回到水平位置)。在处女航中,微调是必备项,但如果您使用微调的频率太过频繁的话,您需要回去工作室里练习如何调整飞机,目的是为了在后面的飞行中尽量少用微调。 当操作员有动作时,如移动摇杆,拨动开关或旋转旋钮,一个无线信号就会从发射机的天线发出,然后被装在飞机上的接收机捕获。这个信号会被直接从接收机传给舵机,然后最终结果就是舵面或油门的比例运动。所谓比例运动,是指,舵面的运动幅度与发射机功能接口上的动作幅度直接关联,如摇杆的轻微移动对应于舵面的小幅转动,而把摇杆挪到最顶部(即不能再往上移动了)时,舵面的转动也到了尽头(不能继续往同一个方向转动了)。除了最基本的玩具控之外,玩家领域里的所有RC发射机都应该是比例控制的。 4.接收机(简写为Rx)
如下图所示,左边是一个MHz接收机,右边是一个2.4G接收机。 接收机装在飞机内部,并与舵机和电调(即所谓的ESC,用于电动飞机)通过细细的连接线直连。它的天线是一根细线,从接收机内部引出,并伸到飞机外。MHz接收机的天线一般是两到三英尺长(0.6米至1米左右)。和发射机的天线相对应,MHz接收机和2.4G接收机的天线在长度上也有所差别,即2.4G接收机的天线大概只有一英寸(2.4cm)长!在实际飞行中,原装的MHz接收机的天线是不能被剪短或者“缠短”的,否则该接收机将完全丧失接收发射机信号的能力,而这将会导致灾难性的后果。飞机会很快飞出信号范围,而且完全失控。还用想吗,炸你没商量! 和正常的收音机或电视机接收电台或电视信号一样的工作流程(即收到信号,播放节目),RC接收机收到RC发射机的信号后,会把这些信号转给舵机或电调,然后舵机或电调会做出相关的反应。 5.舵机 上图所示的几种舵机有不同的尺寸、重量和长度。前面已经讲过,在航模飞机中,舵机的数量取决于遥控设备的特性和飞机本身的需求。一个舵机包含一个电路板,一个电子马达,一个反馈电位器,以及一系列尼龙的或金属的部件,全部封装在一个塑料外壳里。中央的转轴引出到顶部,并连接到一个摇臂上。电位器连接到电路板上,并与齿轮相连。电位器基于基本的纠错规则进行工作。从接收机传来的信号由电路板进行解析,逐条地通知舵机往哪个方向转动。舵机会不停转动,直到电位器到达马达停转点所对应的位置。由于联动关系,齿轮和转轴也会跟着转动,从而带动摇臂转动。而摇臂通过细细的金属杆连接到舵面上,所以舵机摇臂的运动将会引发舵面(包括副翼舵面、升降舵面、方向舵面和差动舵面等)上的相应运动。 一个舵机通常会有三根线(3芯),分别是电源正极、地和信号线,厂家会用不同颜色来标记这些线(如红色为电源、黑色为地,白色为信号等)。这些线会被引到一个连接头上,这种“平叶片”型连接头(见上图,属于Spektrum/JR类型)十分常见,它会被插入到接收机的相应通道接口。注意到,不同厂家的产品之间存在兼容性问题,虽然您可以对这种常见类型进行必要的修改(如把不同品牌的舵机连到同一个接收机上)。不同的舵机有不同的尺寸和长度,从“轻如鸿毛”到重若“1/4”(因为它们常用于真机1/4尺寸的飞机上)。随着航模飞机的尺寸越变越小,现在“微型”舵机也越来越普及。典型的重量在5克到10克之间。
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