室内微红外模型直升机的飞行与维修

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近年来，室内微红外模型直升机技术越来越成熟，操纵变得相对简单，价格也逐渐为大众所接受。笔者介绍的这款共轴双旋翼微红外遥控模型直升机的特点是：体积小，机长和旋翼直径分别为186mm和175mm；重量很轻，只有约28g；自带锁尾陀螺仪，飞行性能优良，可轻松完成升降、悬停、转弯和进退等，适合小学生竞赛飞行（图1）。

笔者在使用过程中，总结了该类模型直升机的一些维修和飞行经验，与大家分享。

一、结构与原理

该模型直升机的机身骨架与滑橇为一体式（图2），由塑料制成，重量较轻。机身前端装有接收机电路板和3.7V/150mAh锂电池。中部是2个为旋翼提供动力的微型空心杯直流电机，上面装有7齿尼龙齿轮，分别与旋翼轴上的84齿尼龙减速齿轮相配合（图3），齿轮比为12∶1。机身后部是一根方形碳纤尾杆（图4），末端装有一个微型空心杯直流电机（图5），驱动尾桨旋转。

这类模型直升机的飞行原理也很简单。提供飞行动力的2个电机一正一反安装，通过齿轮组带动旋翼转动。当电压升高时，电机带动旋翼的转速增加，产生的升力增大；当升力大于模型直升机的重量时，直升机加速上升；当电压减小时，旋翼转速降低，产生的升力减小，模型下降高度；当旋翼产生的升力与模型直升机的重量一致时，模型悬停在空中。

与其他单旋翼模型直升机不同，这款微型模型直升机的尾桨为水平安装，主要控制模型的俯仰。当尾桨正转时，产生向上的拉力，机身绕重心前倾，从而使旋翼的升力分解出向前的拉力，拉动模型直升机前飞；当尾桨反转时，产生向下的拉力，机身后倾，旋翼升力分解出向后的分量，使模型直升机向后飞。

陀螺仪对模型直升机的稳定飞行起很大作用。当模型受到外力时（如被风吹），正常飞行轨迹被打乱。陀螺仪感知到这种偏移后，可自动发出指令，改变2个电机的输入电压，调整旋翼转速，以修正偏移，使模型按正常轨迹飞行。

二、飞行训练

新手（尤其是小学生）拿到模型后急行，往往不注意操纵，一开始就将油门推到最大，使模型迅速上升；待接近屋顶时，操纵者心情紧张，通常会立刻松掉油门，模型直升机失去动力后快速坠地，导致飞行失败。因此，新手初次操纵室内微型模型直升机时，需要认真练习。

由于模型直升机的飞行是三维运动，因此尽量选择在开阔空间内飞行，空中没有遮挡和障碍物。

1.高度训练。这款微型模型直升机的遥控器左侧摇杆控制油门，右侧控制进退和方向（图6）。新手对模型的性能不熟悉，手感也不好，应循序渐进地操纵，防止急推急收油门。开始练习时，左手轻放在油门杆上，让模型始终保持在1～1.5m高度，这样既可摆脱地效对模型的影响，且视角最佳，便于调整姿态，又可避免模型飞得过高时，因心理慌乱造成摔机。另外，在此高度飞行，即使摔机，损坏也不严重。

2.悬停训练。高度训练进行一段时间后，就可以开始练习悬停了。悬停是模型直升机飞行的基础科目之一，其操纵熟练程度直接影响降落的质量。初学者练习时，应始终让模型的尾部对着自己悬停；待熟练后，再练习对头悬停和侧面悬停（图7、图8）。合格的初学者能保证悬停时模型的方向、高度不变，并能在任何位置、任何高度下保持3分钟以上。

3.航线训练。初学者能够自如控制油门后，便可进行航线训练。保持模型在空中1～1.5m高度不变，轻推俯仰摇杆，使其前飞，并跟在模型直升机后方操纵。若在正常操纵下，模型直升机不能飞直线或稍有偏航，可调整遥控器上的2个平衡微调按钮。

航线训练时，不仅要控制油门杆量，以保持飞行高度，而且也不能偏离航向，要求较高，需长时间练习。

4.水平8字训练。该训练项目要求更高，不但要保持航线飞行，还要顺畅转弯。转弯要注意控制方向舵的杆量。这款模型通过改变上、下旋翼转速实现转弯：打右舵时上旋翼转速降低，下旋翼转速正常，机身产生绕轴右旋的力矩，模型向右转弯；同理打左舵时，模型向左转弯。上、下旋翼转速差是比例式的，拨动方向杆幅度越大，转速差越大，模型的转弯角度越大。因此，水平8字训练时，稍稍给舵即可。一次给舵不到位，可再稍给一次微调，以免转弯过度。

经过这4个阶段的训练后，初学者不但能将模型直升机调整到最佳状态，还能找到适合自己的飞行习惯。

熟练操纵模型直升机后，还可组织趣味飞行比赛（图9）。比赛分起飞（50分）、钻圈（100分）、绕标（100分）和降落（100分）4个科目（图10）。选手操纵模型按顺序依次飞行，完成一个科目后得到相应分数，漏做的科目不得分。飞行过程中，模型直升机触地复飞一次扣10分，若无法复飞，本轮比赛结束；着陆压线（以起落架为准）扣20分、着陆在指定区域外扣50分、着陆时模型翻倒，着陆分为零。

比赛可进行2～3轮，每轮时间为3分钟，取分数最高的一轮做最终成绩，分数高者获胜；若最高分相同，则以另一轮成绩为准；若仍相同，则飞行时间短者胜。

起飞时果断加油门、快速前飞；钻圈时对准方向、控制高度，一次完成；绕标时紧贴标杆，适度转弯，少走弯路；降落时控制杆量，不让模型反跳。这样就能尽快完成所有科目的飞行。

三、常见故障及维修

1.旋翼损坏。模型在狭小空间飞行时，旋翼碰到障碍物后易损坏。若旋翼轻微开裂，可对齐开裂处缝隙并滴502胶水粘牢，待胶凝固后，用细砂纸将毛刺打磨掉。若旋翼断裂，则需要更换相同型号的新旋翼。更换时，注意区分上、下桨叶（飞行时上、下旋翼旋转方向不同）。

2.平衡杆故障。笔者使用的模型，初期机型用碳纤平衡杆，碰撞障碍物后很易损毁，后期更换金属杆后，故障率大大降低（代价是机体重量增加约0.5g）。更换平衡杆较为复杂，通常从旋翼头处拆下，具体做法是：先取下上旋翼头上的2个固定螺丝（图11），去掉上旋翼（图12）后，便可看到塑料旋翼头内有一个直径1mm、长12mm的金属销（用于固定上旋翼头），用细钢丝将该金属销顶出（图13），便可取下上旋翼头；再用同样方法将平衡杆上的金属销取下，即可更换损坏的平衡杆。

3.起落架变形。模型直升机粗暴降落时，易使起落架变形。起落架若未完全折断，可用功率约35W的电烙铁仔细加热其变形部位，待塑料软化后，轻轻复原便可。

4.上旋翼正常，下旋翼不转。摔机后常出现上旋翼正常，下旋翼转速下降或不转的情况。这是由于下旋翼空心杯电机因猛烈震动脱离了原位，齿轮组啮合不良所致（图14）。将空心杯电机归位即可排除故障。为防再次脱离原位，最好在电机与机座间涂一些胶水（笔者用百得胶）粘牢。

5.机尾故障。常出现尾桨折断、电机脱落、尾座与尾杆脱离3种故障。

第一种故障最易处理，只需更换新尾桨（一般厂商会随模型赠送一只备用尾桨）。

第二种故障较复杂。电机脱落会扯断导线（图15），且断开处空间狭小，不能焊接，只能更换导线。而尾电机导线通过碳纤尾杆与电路板相连，因碳纤尾杆较细且摩擦大，不便穿线，且若维修时502胶水不慎渗透到尾杆内，会使内部堵塞，穿导线将更困难。遇到这种情况，可将电机尾座取下，用直径0.6mm的钢丝疏通，将尾杆内的胶水或杂质清理出来，然后再穿导线（2根电机导线要同时穿）。如果电机尾座与尾杆粘得过于牢固，无法取下，可用直径1mm的钻头，在尾座上对准尾杆钻孔（图16），然后再用钢丝疏通。电机导线穿过尾杆后，用烙铁将其焊接在电路板相应处（图17、注意正负极不要接反）。将多余导线绕几圈，固定在电路板附近（图18），防止缠绕齿轮。

遇到第三种故障，先检查尾杆是否受损并及时更换；再将尾杆内的导线抽出，参照第二种情况用钢丝疏通尾杆后，粘接尾座与尾杆。

6.动力不足。模型使用一段时间后，可能会出现不能正常起飞的情况。测量发现电池充满电后电压只有约4.1V（正常为4.5～4.6V）。这时可更换充电器，在电脑、手机或MP3充电器上充电。若电压依然不能达标，只能更换电池（图19）。

7.部分功能失控。多位操纵者一同飞行时（图20），会出现频率干扰，个别模型直升机受干扰后，部分功能会失控，出现原地旋转、侧滑等现象，且遥控器的平衡微调旋钮失效。解决的方法是：找一个频率相近的遥控器遥控该模型，对其进行调试，通常能将故障排除。

8.机体震动。模型直升机震动往往是因为旋翼转动异常所致。旋翼被撞变形后，会影响气动性能，使模型直升机震动。更换旋翼时，旋翼头螺丝不能拧得过紧，要使桨叶处在自然放松的状态。若拧得过紧，旋翼转动时不能自如挥舞，也会打破动平衡，使机体产生强烈震动。

室内微型红外模型直升机种类多种多样，但飞行和调整方法基本与上述内容相同，只要认真练习、仔细调整，一定会操纵自如。