电动直升机。绘图、说明

电动直升机。给建模师的提示

最近，电动机越来越多地用于航空建模。这是可以理解的，与内燃机相比，它们的优势是显而易见的：易于启动、螺旋桨速度控制准确、无废气、噪音低。

已经创建了几种有趣的带有电动机的飞机模型。第一次尝试将它们应用于直升机模型。

发动机选型和推力计算

制造电动直升机（图 1）的可能性主要取决于电机的比功率。从重量轻且价格适中的发动机中，可以区分出一系列吸尘器的电动机，它们重量相对较轻，但功率却很大。其中最小的用于“Veterok”电刷。它的重量只有430克，短期使用的功率可达75瓦，也就是0,1升左右。和。流行的内燃机 MK-17 具有相同的特性，但重量减轻了三倍。

米。 1. 电动直升机模型图（点击放大）

在使用直径为 200 毫米和螺距为 100 毫米的系列飞机模型螺旋桨测试“Veterok”时（图 2），它产生了大约 500 克的推力，足以让重达 5 公斤的飞机飞行。但是对于直升机模型来说，需要很大的功率重量比。

根据 N. E. Zhukovsky 的公式，主旋翼在悬停模式下的推力为：

T = (33,25*N_вDη₀)^2/3,

这里：T——推力，公斤； Nv——功率，升。和。; D——直径，米； η 是主旋翼在原地运行时的相对效率。

值η₀对于最好的飞机模型转子，它达到 0,65-0,7。电动机的动力还用于尾桨、风扇的旋转和齿轮箱中的损耗。我们假设它传输到主旋翼的份额为 0,07 升。和。选择其直径等于 1,5 m，我们确定推力：

T= (33,25*0,07*1,5*0,65)^2/3= 1,73公斤。

因此，对于重量为 1,5 公斤的直升机模型，推力储备将允许飞行不在发动机的“最大”。在这里我们还必须考虑到这样一个事实，即在水平飞行中所需的功率小于悬停模式。此外，在起飞过程中，近地效应也会产生积极影响。所有这些都表明电动机不必以最大速度运行。

选择模型架构

目前，在航空领域，直升机的主要部件是根据带有尾桨的单旋翼方案制造的，由于其易于控制而变得普遍。鉴于正在创建的模型将是可管理的，最好以这样的方案为基础。绘图的可能版本如图 2 所示。

米。 2.动力马达“Veterok”（点击放大）

为了便于制造和平衡，主旋翼和尾旋翼均由双叶片制成。创建任何直升机时，应认真注意稳定性。在设计的模型中，它借助于稳定重量提供，形成一种陀螺仪。在转子运行期间，安装在叶片上的重物倾向于保持旋转平面。当它偏离预定位置时，叶片攻角会发生周期性变化，因此会产生使转子返回其先前位置的空气动力。通过斜盘改变配重块的旋转平面，可以控制模型的飞行。

主齿轮箱和旋转到尾桨的传输

为使主旋翼发挥出较早计算出的推力，需要正确选择齿轮箱的传动比。准确的计算需要了解发动机和气动转子的负载特性。您可以限制自己进行近似计算。知道在测试期间安装在电机轴和转子上的圆点的直径，可以通过以下公式确定变速箱的齿轮比：

i_р=（R_nv/R₀)^5/3,

其中R_nv- 转子半径； R₀- 电机轴上螺钉的初始半径；我_р- 变速箱的传动比；

对于 R_nv= 0,75 米;R₀= 0,1;我_р= 28,8。

这样的传动比可以使用两个或三个步骤来计算。如果选择两级齿轮箱，则：

і₁= Z₁/Z₂; 该₂= Z₃/Z₄,

其中 Z 是齿轮箱的轮齿数。以 Z₁= 10,Z₂= 100,Z₃= 17,Z₄= 93，得到我_р= 28,8。如果在实践中无法选择具有给定齿数的齿轮并且与计算值发生 +/-10% 的偏差，这不会导致主旋翼推力的显着降低。

您应该努力使变速箱轻巧，同时又足够坚固。为了减轻重量，大齿轮（Z₂= 100 和 Z₄= 93) 可以由硬铝或 textolite 制成。

使用两个直径为 3-60 毫米的滑轮最容易将传动装置（图 80）传送到尾桨：主滑轮安装在齿轮箱的中间级上，从动滑轮安装在尾梁上。它们由尼龙线 Ø 0,8-1 毫米制成的胶带连接。

米。 3.模型传动图（点击放大）

模型管理

在第一阶段控制模型时，两个命令就足够了：改变发动机转速和控制航向。第一个非常简单 - 借助电源电路中的变阻器，例如缝纫机的踏板。

为了控制航向，需要改变尾桨的螺距。这可以使用微型电动机来完成，例如带有变速箱的 DK-5-19 型电动机。最后一个来自定时器（相机自动启动）。

在第一次成功飞行后，您可以继续进行复杂的特技飞行。为此，您需要添加更多 . 两个转向机来控制斜盘。在他们的帮助下，进行了“前后”，“左右”飞行。

掌握直升机模型后，在馆内举行的比赛提供了多种选择，可以类似于真实直升机的比赛：沿航线飞行、定点降落等。

电动直升机
米。 4.机型示意图：M1-动力电机，M2-控制电机，PU-控制面板

最后，关于安全的几句话。首先，有必要在模型和控制面板上小心地连接载流元件。此外，在后者上，一定要安装电流为 4 A 的保险丝（图 1）。最好通过变压器连接到网络。最后，在准备启动机器时，重要的是要在地面上检查整个系统的可靠性。为此，将直升机绑在底座上，必须在所有模式下驱动电动机，逐渐增加转子速度。遵守这些基本要求将确保飞行安全。

作者：V.Slepkov

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