杂文笔记

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本文作者:李德强
          直升机学习笔记
 
 

首先要说明一点:注意安全!注意安全!注意安全!

直升机相对多旋翼、固定翼飞机来说非常危险,主旋翼的转速通常在1500转/min~1600转/min,高速转动的主将十分危险,油动直升机更加危险。所以一定要注意安全。

 

一、直升机分类(从布局上分类):

        1.常规布局:主旋翼带尾桨,主旋翼提供升力、前后左右运动拉力,但由于主桨会产生反扭力矩,所以需要一个尾桨消除此反扭力矩,保持航向。尾桨动力来源分为两种:一种为主旋翼通过转轴或皮带为尾桨提供动力为可变螺距尾桨,另一种是尾桨有独立动力系统,通常为电调电机驱动尾桨,定螺距尾桨。定距尾桨对航向的控制通常只能靠转速,所以一个方向快,反方向慢(只能靠主旋翼的反扭力矩)。

        2.共轴直升机:双主旋翼,无尾桨,通过两个主旋翼相互消除反扭力矩,需要两个十字盘,机械结构复杂,控制难度大。

        3.纵列式双旋翼直升机:两套主桨,载重大,机身体积大。

        4.横列式双旋翼直升机:两套主桨,载重大,机身体积大。

        5.交替式双旋翼直升机:两套主将的距离近,交替式角度,机身体积小。

        6.倾转旋翼机:两个以上主桨,双桨、多桨。

        7.高速直升机:主旋翼只提供上升动力,靠辅助推进动力桨产生前进动力。

        8.旋翼机:主桨无动力,靠推进桨前进,在无风时不能旋停。

 

二、主旋翼结构

主旋翼通常分为正桨与反桨,正桨为顺时针,反桨为逆时针。

小翼又称贝尔希拉小翼或副翼,给舵机减小负载,通过机载给飞机增稳。

主旋翼螺距可变,正螺距提供上升动力,负螺距提供下降动力,通常在地面起飞前使飞机受下向的压力,将飞机稳定的压在地面上。

 

三、十字盘

桨盘平面与十字盘平面一致,主旋翼产生的拉力方向与桨平面垂直,即垂直于十字盘平面。十字盘前倾时,主桨在与十字盘处于90度夹角时产生变距,由于主桨高速转动的陀螺效应,力在其90度夹角上,产生俯仰姿态。

十字盘控制,差分螺距混合控制结构CCPM(Collective-Cyclic Pitch Mixing)

 

 

滚转与俯仰时1、2、3舵机的舵量只需要保持特定比例即可,具体值可通过PID参数调节。

1、2、3舵机同时增大舵量,主桨距加大,提高升力;1、2、3舵机同时减少舵量,主桨距减小,减小升力。

普通舵机控制量与舵量是非线性关系, 控制上会有细微的偏离。直线舵机的控制量与舵量是线性的,但成本高。

尾桨控制航向,变距尾桨响应速度高,定距尾桨只在一个方向快,反方向慢。

 

四、主旋翼转速

由于直升机结构复杂,主桨变速控制受力很不稳定,所以目前的直升机的主桨都是定速的。

电动直升机通常采用定速电调,pwm在小于50%时按pwm脉宽控制速度,当大于50%时定速。有的电调没有定速功能,只能通过pwm信号来控制其电机转速。

油动直升机采集发动机转速,形成闭环对其做作定速pid反馈控制。

油动发动机分为手动启动和电启动两种,手动启动不方便,需要外接摇杆,两人合作启动。电起动时有瞬间高压,会影响飞控。

 

五、飞控按装

安装飞控选择重心振动最小的位置,通常安装在主轴稍后方的位置上。

gps安装在后方,避免干扰

 

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