機(jī)架是一個(gè)多軸飛行器的核心,幾乎所有的配件都與它直接相連。我們可以把整個(gè)航模成兩個(gè)部分:“心臟”——飛控和利用電機(jī)控制的“四肢”——機(jī)槳,而這些全部的配件都要集成在機(jī)架之上,以免它們因遭到?jīng)_擊而損壞,并且一個(gè)機(jī)架也控制著整架飛機(jī)的重心。
通常用什么材料來構(gòu)建一個(gè)機(jī)架?
6 g9 v( D" H( v9 I- R& g9 l& G1 a機(jī)架可以由很多不同的材料構(gòu)成,例如木頭、塑料、金屬(鋁)、玻璃纖維、碳纖維等其他材料。所有的配件會(huì)用螺絲或者扎帶被固定在機(jī)架上,而且偶爾會(huì)把彈性泡沫塑料或者類似的填充物固定在機(jī)架上以減少外界因素對(duì)機(jī)架的沖擊,起到緩沖的作用。
對(duì)于一個(gè)初學(xué)者來說,如果你對(duì)手工比較在行的話,木材似乎是一個(gè)很好的選擇,它很容易處理,并且價(jià)格也便宜,但是現(xiàn)如今大部分零件都是塑料或者金屬的,你必須想辦法合適的處理它們;如果你擁有一個(gè)3D打印機(jī)的話,你還可以利用它打印自己的機(jī)架;玻璃纖維和碳纖維機(jī)架十分先進(jìn),也更加輕盈,但是手工處理它們并不是一件容易的事情。
多軸飛行器模型是如何被定義的?
多軸飛行器的定義元素主要是兩方面,一是電機(jī)的數(shù)目,這定義了旋翼數(shù)的多少N;二是機(jī)架翅膀(軸)的數(shù)目M,這定義了飛行器是M軸飛行器。我們一般對(duì)一個(gè)飛行器稱之為M軸N槳飛行器。
兩旋翼(2-motor)
# G+ Q( j9 T/ a兩槳旋翼機(jī)、共軸雙槳旋翼機(jī)、兩軸阿凡達(dá)飛行器都包含了兩個(gè)旋翼,這兩個(gè)旋翼可以并排安裝或者同時(shí)固定在飛機(jī)頂部。這些都是最簡單的,但是要操作好很難,它們的載重也不可以太多。如果一個(gè)電機(jī)停止加速,那么飛機(jī)絕對(duì)會(huì)朝向地面按照重力加速度墜毀。這些兩槳的飛機(jī)在航模玩家中很少涉及,因?yàn)樗麄儗?shí)在是太不穩(wěn)定了。
三旋翼(3-motor)
( _7 q' `' v9 |/ \) q+ B" T三旋翼機(jī)一般有兩個(gè)軸在飛機(jī)正向,一個(gè)軸在飛機(jī)負(fù)向。所以機(jī)身看起來應(yīng)該是T型或者Y型。負(fù)向的電機(jī)通過自身的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整飛機(jī)固定在某個(gè)航向上,三旋翼通常比兩旋翼更好控制,也上升的快一些,但是并不顯著。當(dāng)然,如果電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),那么飛機(jī)必將墜毀,但這類模型相對(duì)比較敏捷。
四旋翼(4-motor)
6 W/ S. t9 {8 V) N. _" y四旋翼比三旋翼負(fù)重更多,也更容易組建,因?yàn)樗男聿恍枰?dú)立的旋翼來控制單一的參數(shù)。它們更穩(wěn)定,并且飛行時(shí)間更長,因?yàn)槟憧梢猿休d更大的電池。四旋翼通過減少其中兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)橫滾,而另外兩個(gè)電機(jī)就可以控制整個(gè)飛機(jī)的航向了。
M6 r) A' S4 F8 I! B6 J四旋翼X(QuadX)或四旋翼+(Quad+)的翼展不同,使得飛機(jī)看起來像一個(gè)X或一個(gè)+號(hào)。它們主要的區(qū)別在于“前”在哪里。
" Y: S6 b3 `7 s4 k: U& c# WH—四旋翼(H-Quads)看起來像一個(gè)H。
V尾四旋翼更像一個(gè)三旋翼和四旋翼的的混合體。后面兩個(gè)旋翼距離較近,并且呈內(nèi)向或者外向30-55°角,由于氣流的作用,這類設(shè)備的偏航更加靈敏。
還有一種配置很罕見的四旋翼,類似于三旋翼,采用了Y型的設(shè)計(jì),但是和三旋翼的區(qū)別是將三旋翼尾部控制偏航的一個(gè)電機(jī)用同軸的兩個(gè)電機(jī)代替,這兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)了兩個(gè)旋翼按照不同的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。
六旋翼(6-motor)以及更多
六旋翼、八旋翼、九旋翼甚至十旋翼的基本設(shè)計(jì)模式是相同的。旋翼圍繞著一個(gè)中心點(diǎn)布置,圍成一個(gè)圓的形狀。也有些模型將旋翼安裝在頂部。Y型六旋翼看起來像一個(gè)三旋翼,但在其中沒有一個(gè)旋翼獨(dú)立控制獨(dú)立的參數(shù)。相反,飛機(jī)的偏航是類似四旋翼一樣,通過改變電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)的。相比獨(dú)立設(shè)計(jì)偏航旋翼而言,此類設(shè)計(jì)感覺不如獨(dú)立偏航靈敏。
更多的旋翼使得飛行器能夠載重更多,并且其穩(wěn)定性更好。這種多旋翼飛機(jī)在飛行控制器的控制下,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí),仍可以保持飛行能力而不至于墜毀。但是當(dāng)然飛機(jī)總重和它搭建的復(fù)雜性及其價(jià)格都是成正比的,而且更多的旋翼也需要大量的電力供應(yīng),需要攜帶的電池也更大。* z( M9 `# V/ a8 e* L6 A, B
決定組建什么樣的模型主要取決于你想做什么。一般人不可能將一個(gè)價(jià)值上萬元的攝像頭裝在一個(gè)簡單的三旋翼機(jī)上,你同樣不可能會(huì)讓一個(gè)八旋翼機(jī)做一些簡單的特效飛行。
作為初學(xué)者,四旋翼及似乎是一個(gè)最好的入門模型。它們很容易搭建,并且飛行非常穩(wěn)定。但是當(dāng)你剛開始的時(shí)候,最好保證以下兩點(diǎn):組建越簡單越好,重量越輕越好。
最好不要從一個(gè)成品飛行器開始。第一是因?yàn)楫?dāng)你撞壞了某些價(jià)格不菲的設(shè)備的時(shí)候,你就等著花大把錢去廠家修理吧。第二點(diǎn),成品飛機(jī)一般都較重,輕盈的設(shè)備在空中飛行的時(shí)候更加容易控制。第三,當(dāng)飛控自動(dòng)升級(jí)并且由廠家程序化之后,它已經(jīng)為你做好了所有的事情,而你將永遠(yuǎn)體會(huì)不到自己飛行控制一臺(tái)多旋翼飛行器的樂趣了。我們的學(xué)習(xí)順序是先了解掌握飛行器的原理和性能之后,再進(jìn)行下一步的組裝和操控。
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