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玩转入门级模型直升机(上)

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2024年4月22日发(作者:坚凝雁)

龙源期刊网

玩转入门级模型直升机(上)

作者:张中

来源:《航空模型》2013年第01期

模型直升机飞行特点鲜明,特技动作惊险刺激,吸引了大批航模爱好者,逐渐成为模友的

新宠。作为入门首选的450、500级电动模型直升机,因拥有不逊于大级别模型直升机的机动

性能、相对低廉的飞行成本和较低的飞场要求,更是得到了很多爱好者的青睐。

笔者接触模型直升机已有几年时间,在调试和飞行过程中积累了一些经验。下面,与大家

在入门级模型直升机的机型介绍、零部件对比和新手装机调试等方面做一个交流。

经典与新兴机型介绍

1.450级电动模型直升机

除早期“雷虎”推出的Mini Titan E325和亚拓随之推出并不断改进的450GF、450SE、

450V1和450V2等机型外,真正推动航模活动进入电直时代的,还要算亚拓生产的450 Sport

和450 Pro(图1)。这两款机型以优异的性能和平民的价格得到了广大模型直升机爱好者的

喜欢,并最终成为了450机型中的经典。

450 Sport由450 V2升级发展而来,它在继承和延续450 V2四片分体式侧板、皮带

传动、舵机直推等优良设计的同时,对侧板和旋翼头做了进一步优化设计。与450 V2相

比,450 Sport的机身更窄。不但侧板由塑胶、金属、玻纤等材质升级为了碳纤材质,而且侧

板减轻孔也被重新设计,机体强度更大,加之全新设计的旋翼头,使模型直升机的整体性能得

到全面升级。

450 Pro则是全新设计的机型(图2)。其主要特点有:一体化脚架使模型更轻便;一体

式侧板进一步提高了机体强度;十字盘舵机采用对称布局直推形式,一致性变得更好;尾舵机

隐藏在机体内,摔机后不易被损坏;轻量化设计的旋翼头,不仅强度高,而且动力输出效果

好。450 Pro的这些先进设计让人赞不绝口,对后续各款型模型直升机的设计产生了很大影

响。

近些年,国内一些新兴模型直升机品牌也逐渐进入了自主设计领域,生产的一系列独具特

色的450机型开始面市,并呈现出百花齐放的状态。其中比较有名的品牌有KDS固朗、“飞

越”和WINRC。

KDS固朗450SD(图3)的十字盘舵机安装方式与亚拓450 Pro相同,有副翼版搭配了

评价很高的美式旋翼头,侧板结构设计得十分新颖的(图4),特色鲜明。

龙源期刊网

“飞越”450 Pro(图5),在充分吸收经典450机型的精髓后,不断优化细节,最终形成

了自己的特色:色彩鲜明的阳极化金属件、新颖的一体化中心座、改良版的DFC旋翼头等,

十分炫目。

而WINRC设计的450级模型直升机一改传统思路,更像600级电动模型直升机的缩小版

(图6)。其电机上置,电池内藏,采用分体式DFC旋翼头,舵机为外置直推形式,独具特

色。模型上的易损件,如三轴(即主轴、尾轴、横轴),尾管、齿轮等部件,又与市面上主流

的450模型直升机兼容,增加了通用性。

2.500级模型直升机

亚拓生产的500级模型直升机一度成为国内模型直升机品牌的标杆,拥有大量用户。从亚

拓500GF、500ESP、500Pro到即将推出的500DFC,基本上反映了国内500级模型直升机的发

展历程。除亚拓系列外,其他一些品牌的模型直升机性能也很优异。

LOGO 400

LOGO 400是Mikado品牌小级别模型直升机的佼佼者(图7)。它拥有全包头罩、人字

大齿盘,搭配顶级的Mini VBar陀螺仪和“天蝎星”定制电机,可谓500级模型直升机中的贵

族。

泰世科技(GAUI)系列

泰世(GAUI)425“飓风”是一款性价比极高的模型直升机(图8),空机价格不足500

元,可配置标准舵机。全机虽然以工程塑料为主,但强度大、精度好,配备可DIY的塑料头

罩。“飓风”以其超高性价比吸引了一大批模友。

泰世(GAUI)X4

作为500级模型直升机中的精品,X4体现出来很多精华设计(图9、图10):高强度侧

板、一体化尾波箱、舵机直推操控形式、粗壮的主轴和分体桨夹旋翼头并配备定制版“天蝎星”

电机。内销版X4还搭配定制Mini VBar陀螺仪。

泰世(GUAI)NX4

在电动模型直升机盛行的今天,泰世却反其道而行之,推出了500级油动模型直升机——

NX4(图11、图12)。这款模型是泰世最新、级别最小的油动模型直升机,虽然是500级,

却搭配了OS37这款550级的发动机(图13),动力澎湃。NX4采用全包式头罩、一体化尾波

箱和分体桨夹旋翼头,取消了二级对转齿,动力输出更高效。

JR E6

龙源期刊网

作为知名模型直升机厂家,JR近几年正在努力开拓中国市场。E6是JR公司针对500级模

型直升机玩家推出的最新产品(图14),融入了很多超前的设计理念:开口式一体化尾波

箱、斜齿设计、分体式旋翼头(图15)等。模型内藏式电池使飞行更安全,独具特色的斜盘

控制方式使操控更精准。此外,搭配自己生产的高性能TAGS01三轴陀螺和FBL-DS11舵机,

整机性价比更高。2010年,JR公司在青岛设立了JR中国总代理,使全系产品、配件购买和售

后服务更方便,促进了JR模型直升机在中国的发展。

不同形式的模型直升机部件

1.十字盘混控模式

早期的模型直升机主要采用机械混控十字盘。十字盘上的3个舵机分别独立控制模型的滚

转、俯仰和总距。这种控制模式的好处是每个舵机各司其职,不必考虑三者的一致性;缺点是

对舵机的性能要求较高、扭力要求较大,而且机械控制结构复杂。较有名的机械混控模型直升

机是“雷虎”的“翼手龙”系列。

后来引入了模型直升机CCPM电子混控模式。通过3个舵机的同动、差动实现对模型滚

转、俯仰和总距的操纵。这种控制模式降低了对单个舵机的力量要求,机械结构变得相对简

单,舵效也更直接和高效。但CCPM电子混控模式对十字盘上的3个舵机的一致性要求较

高,爱好者需要使用同款型号、同批次生产的舵机,不建议新、旧舵机混搭使用。

2.有、无副翼旋翼头的对比

有副翼旋翼头,顾名思义旋翼头上有一根副翼平衡杆(图16),以起到机械2轴陀螺增

稳作用。有副翼旋翼头的机械结构复杂,对组装精度要求高,调试较繁琐。另外,有副翼旋翼

头的模型直升机需要配备单轴陀螺仪才能稳定飞行。目前经典的单轴陀螺仪有Futaba的

GY401、GY520、GY611、GY701,JR的G750T、G770T及亚拓的GP750、GP780、GP900。

无副翼旋翼头通过3轴电子陀螺代替机械平衡杆,更加简洁化(图17)、轻量化。其优

势是动力输出效果更好、舵效更直接。无副翼旋翼头的模型直升机给操纵者的感受是飞起来更

加暴力,动作更灵活。

只有调整好3轴电子陀螺仪,无副翼模型直升机才能有良好的飞行品质。而对新手而言,

这种陀螺仪参数繁杂,调整到位并不容易。但经过几年发展,3轴陀螺仪的程序逐步优化,调

整也变得越来越容易,甚至向着傻瓜式的调机模式发展,通常只要按教程调整后,模型直升机

都能正常飞行。

由于无副翼模型直升机拥有很多优势,因此最近几年逐渐占据了模型直升机花式飞行领

域。各大模型直升机生产商也相继推出了独具特色的无副翼系统和无副翼旋翼头。其中的主流

型号有:Mikado的VBar系列(图18),Skookum的SK540(图19)、SK720,Futaba的

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CGY750,JR的TAGS01(图20)、Micro Beastx(俗称MB),雷虎的GT5,亚拓的

3GX,KDS固朗的EBAR(图21),飞越的ZYX和ZYX-S。

需特别指出的是,Skookum的SK720是6轴陀螺仪,除具备常规3轴陀螺的功能外,还

有自动平衡功能。开启该功能后,模型直升机甚至可脱控悬停,十分适合新手入门阶段使用。

加上配套的GPS模块后(图22),它还具有定点、定高等一系列强大功能。此外,亚拓和“飞

越”也已推出或将推出自己的GPS模块或6轴的平衡仪/自驾仪系统。

3.皮带传动和轴传动

这2种尾桨传输动力方式孰优孰劣,一直是爱好者讨论的话题。早期的模型直升机一直是

皮带传动(图23)的天下,如HIROBO的SDX50、D3等。Mikado的LOGO系列也是经典的

皮带传动机型。后来才逐渐有了轴传动(图24)模型直升机,并占据了半壁江山。

二者各有利弊。轴传动效率高、噪音低,但缺点是尾桨一旦触地,扫齿几率较大、摔机成

本高。皮带传动的优势是,尾桨触地时可通过跳齿进行保护,摔机成本低、装机简单。而其缺

点也很明显:噪音大,传动效率相对较低;450和500级的模型直升机飞行中会有松皮带现

象,600~700级模型直升机还可能出现高速断带的问题。

4.直齿、斜齿和人字齿的比较

由于加工成本低,早期的模型直升机和现在的中低档模型直升机通常使用直齿(图25)

大小齿盘。

随着近些年电子技术的快速发展,电机的功率成倍增加,更大扭力和更高转速的电机被应

用在模型直升机上。模型做激烈动作时,很容易扫齿。为解决这一问题,斜齿被用在了模型直

升机上(图26)。斜齿轮的主动轮和从动轮啮合时,接触线的长度由短变长,再由长变短,

即2个齿轮逐渐进入啮合状态,再逐渐退出啮合,因而传动过程平稳,冲击和噪声都较小,适

合高速传动。但其缺点是,齿轮转动时会产生轴向应力,生产成本也相对较高。

人字齿的出现(图27),较好地解决了轴向应力的问题。但这种人字齿生产成本更高,

对安装精度要求也大,稍有不适就会扫齿。(未完待续)

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2024年4月22日发(作者:坚凝雁)

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玩转入门级模型直升机(上)

作者:张中

来源:《航空模型》2013年第01期

模型直升机飞行特点鲜明,特技动作惊险刺激,吸引了大批航模爱好者,逐渐成为模友的

新宠。作为入门首选的450、500级电动模型直升机,因拥有不逊于大级别模型直升机的机动

性能、相对低廉的飞行成本和较低的飞场要求,更是得到了很多爱好者的青睐。

笔者接触模型直升机已有几年时间,在调试和飞行过程中积累了一些经验。下面,与大家

在入门级模型直升机的机型介绍、零部件对比和新手装机调试等方面做一个交流。

经典与新兴机型介绍

1.450级电动模型直升机

除早期“雷虎”推出的Mini Titan E325和亚拓随之推出并不断改进的450GF、450SE、

450V1和450V2等机型外,真正推动航模活动进入电直时代的,还要算亚拓生产的450 Sport

和450 Pro(图1)。这两款机型以优异的性能和平民的价格得到了广大模型直升机爱好者的

喜欢,并最终成为了450机型中的经典。

450 Sport由450 V2升级发展而来,它在继承和延续450 V2四片分体式侧板、皮带

传动、舵机直推等优良设计的同时,对侧板和旋翼头做了进一步优化设计。与450 V2相

比,450 Sport的机身更窄。不但侧板由塑胶、金属、玻纤等材质升级为了碳纤材质,而且侧

板减轻孔也被重新设计,机体强度更大,加之全新设计的旋翼头,使模型直升机的整体性能得

到全面升级。

450 Pro则是全新设计的机型(图2)。其主要特点有:一体化脚架使模型更轻便;一体

式侧板进一步提高了机体强度;十字盘舵机采用对称布局直推形式,一致性变得更好;尾舵机

隐藏在机体内,摔机后不易被损坏;轻量化设计的旋翼头,不仅强度高,而且动力输出效果

好。450 Pro的这些先进设计让人赞不绝口,对后续各款型模型直升机的设计产生了很大影

响。

近些年,国内一些新兴模型直升机品牌也逐渐进入了自主设计领域,生产的一系列独具特

色的450机型开始面市,并呈现出百花齐放的状态。其中比较有名的品牌有KDS固朗、“飞

越”和WINRC。

KDS固朗450SD(图3)的十字盘舵机安装方式与亚拓450 Pro相同,有副翼版搭配了

评价很高的美式旋翼头,侧板结构设计得十分新颖的(图4),特色鲜明。

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“飞越”450 Pro(图5),在充分吸收经典450机型的精髓后,不断优化细节,最终形成

了自己的特色:色彩鲜明的阳极化金属件、新颖的一体化中心座、改良版的DFC旋翼头等,

十分炫目。

而WINRC设计的450级模型直升机一改传统思路,更像600级电动模型直升机的缩小版

(图6)。其电机上置,电池内藏,采用分体式DFC旋翼头,舵机为外置直推形式,独具特

色。模型上的易损件,如三轴(即主轴、尾轴、横轴),尾管、齿轮等部件,又与市面上主流

的450模型直升机兼容,增加了通用性。

2.500级模型直升机

亚拓生产的500级模型直升机一度成为国内模型直升机品牌的标杆,拥有大量用户。从亚

拓500GF、500ESP、500Pro到即将推出的500DFC,基本上反映了国内500级模型直升机的发

展历程。除亚拓系列外,其他一些品牌的模型直升机性能也很优异。

LOGO 400

LOGO 400是Mikado品牌小级别模型直升机的佼佼者(图7)。它拥有全包头罩、人字

大齿盘,搭配顶级的Mini VBar陀螺仪和“天蝎星”定制电机,可谓500级模型直升机中的贵

族。

泰世科技(GAUI)系列

泰世(GAUI)425“飓风”是一款性价比极高的模型直升机(图8),空机价格不足500

元,可配置标准舵机。全机虽然以工程塑料为主,但强度大、精度好,配备可DIY的塑料头

罩。“飓风”以其超高性价比吸引了一大批模友。

泰世(GAUI)X4

作为500级模型直升机中的精品,X4体现出来很多精华设计(图9、图10):高强度侧

板、一体化尾波箱、舵机直推操控形式、粗壮的主轴和分体桨夹旋翼头并配备定制版“天蝎星”

电机。内销版X4还搭配定制Mini VBar陀螺仪。

泰世(GUAI)NX4

在电动模型直升机盛行的今天,泰世却反其道而行之,推出了500级油动模型直升机——

NX4(图11、图12)。这款模型是泰世最新、级别最小的油动模型直升机,虽然是500级,

却搭配了OS37这款550级的发动机(图13),动力澎湃。NX4采用全包式头罩、一体化尾波

箱和分体桨夹旋翼头,取消了二级对转齿,动力输出更高效。

JR E6

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作为知名模型直升机厂家,JR近几年正在努力开拓中国市场。E6是JR公司针对500级模

型直升机玩家推出的最新产品(图14),融入了很多超前的设计理念:开口式一体化尾波

箱、斜齿设计、分体式旋翼头(图15)等。模型内藏式电池使飞行更安全,独具特色的斜盘

控制方式使操控更精准。此外,搭配自己生产的高性能TAGS01三轴陀螺和FBL-DS11舵机,

整机性价比更高。2010年,JR公司在青岛设立了JR中国总代理,使全系产品、配件购买和售

后服务更方便,促进了JR模型直升机在中国的发展。

不同形式的模型直升机部件

1.十字盘混控模式

早期的模型直升机主要采用机械混控十字盘。十字盘上的3个舵机分别独立控制模型的滚

转、俯仰和总距。这种控制模式的好处是每个舵机各司其职,不必考虑三者的一致性;缺点是

对舵机的性能要求较高、扭力要求较大,而且机械控制结构复杂。较有名的机械混控模型直升

机是“雷虎”的“翼手龙”系列。

后来引入了模型直升机CCPM电子混控模式。通过3个舵机的同动、差动实现对模型滚

转、俯仰和总距的操纵。这种控制模式降低了对单个舵机的力量要求,机械结构变得相对简

单,舵效也更直接和高效。但CCPM电子混控模式对十字盘上的3个舵机的一致性要求较

高,爱好者需要使用同款型号、同批次生产的舵机,不建议新、旧舵机混搭使用。

2.有、无副翼旋翼头的对比

有副翼旋翼头,顾名思义旋翼头上有一根副翼平衡杆(图16),以起到机械2轴陀螺增

稳作用。有副翼旋翼头的机械结构复杂,对组装精度要求高,调试较繁琐。另外,有副翼旋翼

头的模型直升机需要配备单轴陀螺仪才能稳定飞行。目前经典的单轴陀螺仪有Futaba的

GY401、GY520、GY611、GY701,JR的G750T、G770T及亚拓的GP750、GP780、GP900。

无副翼旋翼头通过3轴电子陀螺代替机械平衡杆,更加简洁化(图17)、轻量化。其优

势是动力输出效果更好、舵效更直接。无副翼旋翼头的模型直升机给操纵者的感受是飞起来更

加暴力,动作更灵活。

只有调整好3轴电子陀螺仪,无副翼模型直升机才能有良好的飞行品质。而对新手而言,

这种陀螺仪参数繁杂,调整到位并不容易。但经过几年发展,3轴陀螺仪的程序逐步优化,调

整也变得越来越容易,甚至向着傻瓜式的调机模式发展,通常只要按教程调整后,模型直升机

都能正常飞行。

由于无副翼模型直升机拥有很多优势,因此最近几年逐渐占据了模型直升机花式飞行领

域。各大模型直升机生产商也相继推出了独具特色的无副翼系统和无副翼旋翼头。其中的主流

型号有:Mikado的VBar系列(图18),Skookum的SK540(图19)、SK720,Futaba的

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CGY750,JR的TAGS01(图20)、Micro Beastx(俗称MB),雷虎的GT5,亚拓的

3GX,KDS固朗的EBAR(图21),飞越的ZYX和ZYX-S。

需特别指出的是,Skookum的SK720是6轴陀螺仪,除具备常规3轴陀螺的功能外,还

有自动平衡功能。开启该功能后,模型直升机甚至可脱控悬停,十分适合新手入门阶段使用。

加上配套的GPS模块后(图22),它还具有定点、定高等一系列强大功能。此外,亚拓和“飞

越”也已推出或将推出自己的GPS模块或6轴的平衡仪/自驾仪系统。

3.皮带传动和轴传动

这2种尾桨传输动力方式孰优孰劣,一直是爱好者讨论的话题。早期的模型直升机一直是

皮带传动(图23)的天下,如HIROBO的SDX50、D3等。Mikado的LOGO系列也是经典的

皮带传动机型。后来才逐渐有了轴传动(图24)模型直升机,并占据了半壁江山。

二者各有利弊。轴传动效率高、噪音低,但缺点是尾桨一旦触地,扫齿几率较大、摔机成

本高。皮带传动的优势是,尾桨触地时可通过跳齿进行保护,摔机成本低、装机简单。而其缺

点也很明显:噪音大,传动效率相对较低;450和500级的模型直升机飞行中会有松皮带现

象,600~700级模型直升机还可能出现高速断带的问题。

4.直齿、斜齿和人字齿的比较

由于加工成本低,早期的模型直升机和现在的中低档模型直升机通常使用直齿(图25)

大小齿盘。

随着近些年电子技术的快速发展,电机的功率成倍增加,更大扭力和更高转速的电机被应

用在模型直升机上。模型做激烈动作时,很容易扫齿。为解决这一问题,斜齿被用在了模型直

升机上(图26)。斜齿轮的主动轮和从动轮啮合时,接触线的长度由短变长,再由长变短,

即2个齿轮逐渐进入啮合状态,再逐渐退出啮合,因而传动过程平稳,冲击和噪声都较小,适

合高速传动。但其缺点是,齿轮转动时会产生轴向应力,生产成本也相对较高。

人字齿的出现(图27),较好地解决了轴向应力的问题。但这种人字齿生产成本更高,

对安装精度要求也大,稍有不适就会扫齿。(未完待续)

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