航模入門常識

中南大學(xué)航模協(xié)會換屆培訓(xùn)第一環(huán)節(jié)致航協(xié)的各位同學(xué)：本次培訓(xùn)資料是本人自己在網(wǎng)上整理的，不涉及任何學(xué)術(shù)論文第一環(huán)節(jié)內(nèi)容比較詳細，不過就我個人看來有些地方說的比較ls,本來想全部刪掉，但是涉及各位會員能力不同，所以自己有選擇的看吧。本環(huán)節(jié)全部內(nèi)容均為航模基礎(chǔ)常識，希望各位同學(xué)能打印并全部掌握（基本要求）。有哪幾種固定翼（航模與無人機）飛機？怎么確定空速針管的安裝位置？從舵面布局的角度出發(fā)，有三類固定翼飛機：常規(guī)布局（無舵面混控，帶有升降舵面、左副翼舵?zhèn)€差動舵面）和V尾布局（升降方向混控，帶有兩個差動舵面）。“舵面”和“混控”的概念參見下文。其中，無副翼布局（一是沒有舵面混控，也沒有副翼舵面；二是無混控且有副翼舵面，但閑置不用）也歸類為常規(guī)布局。飛翼布局可分為兩個子類：飛翼布局帶方向舵，飛翼布局不帶方向舵。尾布局也可分為兩個子類：V尾布局帶副翼，V尾布局不帶副翼。從螺旋槳的安裝位置出發(fā)，還可以分為前拉式和背推式兩種飛機類型。上圖所示的常規(guī)布局機型，螺旋槳裝在機頭位置，那么它就是前拉式飛機.螺旋槳帶起的渦流，會影響空速（即飛機飛行時相對于空氣的速度）測量的精確性，而空速針管（空氣從此處進入機體內(nèi)，并作用于飛行控制處理器上的空速傳感器）必須與飛機縱軸垂直，指向前方，所以對前拉式飛機而言，空速針管只能裝在機翼上。對背推式飛機，空速針管可以裝在機翼上2對背推式飛機，空速針管還可以裝在機頭空速測量的問題，以后再講，這里暫時略過。還有其他分類，如涵道和非涵道等，與固定翼航拍這個主題關(guān)聯(lián)不大，不再贅述。如需深究，請自行.查閱相關(guān)技術(shù)資料。什么是舵面？什么是混控？舵面有哪些使用規(guī)則？行業(yè)習(xí)慣：以機頭方向為準(zhǔn)（即機頭為前）來區(qū)分前后左右。對常規(guī)布局機型，所謂舵面就是機翼后側(cè)和機尾后側(cè)可以自由轉(zhuǎn)動的部分。其中升降舵面是水平尾翼后側(cè)的可以上下轉(zhuǎn)動的部分，方向舵面是垂直尾翼后側(cè)的可以左右轉(zhuǎn)動的部分（垂尾在平尾上方，為上單翼飛機，垂尾在平尾下方，為下單翼飛機）；左副翼舵面就是左機翼后側(cè)的可以上下轉(zhuǎn)動的部分，右副翼舵面就是右機翼后側(cè)的可以上下轉(zhuǎn)動的部分，一般而言，左右副翼舵面遵守“同時等幅反向轉(zhuǎn)動”的使用規(guī)則，即：左副翼舵面以某個轉(zhuǎn)動角向上運動，同時右副翼舵面必須以同等大小的轉(zhuǎn)動角向下運動，左副翼舵面以某個轉(zhuǎn)動角向下運動，同時右副翼舵面必須以同等大小的轉(zhuǎn)動角向上運動。對飛翼布局機型，可以把兩個差動舵面當(dāng)一個升降舵面來用，遵守“同時等幅同向轉(zhuǎn)動”的使用規(guī)則，即兩個差動舵面同時以某個轉(zhuǎn)動角向上轉(zhuǎn)動或同時以某個轉(zhuǎn)動角向下轉(zhuǎn)動；也可以把兩個差動舵面當(dāng)兩個副翼舵面來用，即左差動舵面相當(dāng)于左副翼舵面而右差動舵面相當(dāng)于右副翼舵面，此時依然遵守“同時等幅反向轉(zhuǎn)動”的使用規(guī)則。飛翼布局機型如果帶方向舵，使用規(guī)則與常規(guī)布局時相同。對V尾布局機型，可以把兩個差動舵面當(dāng)一個升降舵面來用，遵守“同時等幅同向轉(zhuǎn)動”的規(guī)則，即兩個差動舵面同時以某個轉(zhuǎn)動角向上轉(zhuǎn)動或同時以某個轉(zhuǎn)動角向下轉(zhuǎn)動；也可以把兩個差動舵面當(dāng)一個方向舵面來用，遵守“同時等幅同向轉(zhuǎn)動”的規(guī)則，即兩個差動舵面同時以某個轉(zhuǎn)動角向左轉(zhuǎn)動或同時以某個轉(zhuǎn)動角向右轉(zhuǎn)動。V尾布局機型如果帶副翼，使用規(guī)則與常規(guī)布局時相同。什么是通道？RC發(fā)射機的舵機通道有什么特點？在航模中使用RC發(fā)射機，來控制飛機各舵面的動作。其中，“RC（remotecontrol）”，即“遙控”的英文縮寫。從用戶接口的角度出發(fā)，RC發(fā)射機上比較重要的部件有舵機搖桿Stick）、舵機微調(diào)（Trim和開關(guān)（Switch）。舵機搖桿有兩個，一左一右，每個搖桿都能上下轉(zhuǎn)動和左右轉(zhuǎn)動。假設(shè)對常規(guī)布局機型，搖桿動作滿足以下使用規(guī)則：左搖桿上下轉(zhuǎn)動時，升降舵面上下轉(zhuǎn)動，左搖桿左右轉(zhuǎn)動時，副翼舵面上下轉(zhuǎn)動，右搖桿上下轉(zhuǎn)動時，螺旋槳的轉(zhuǎn)動速度發(fā)生變化，右搖桿左右轉(zhuǎn)動時，方向舵面左右轉(zhuǎn)動。此時稱：“左搖桿上下轉(zhuǎn)動時，控制升降通道；左搖桿左右轉(zhuǎn)動時，控制副翼通道，右搖桿上下轉(zhuǎn)動時，控制油門通道，右搖桿左右轉(zhuǎn)動時，控制方向通道”。在這里可以這樣簡單理解“通道”的概念：一個通道對應(yīng)一個（或一組）控制接口和一個（或一組）被控制設(shè)備，以及一個（或一組）控制功能，如，升降通道對應(yīng)于升降搖桿（即上下轉(zhuǎn)動時的左搖桿）和升降舵面，以及升降舵面的轉(zhuǎn)動，即控制接口是升降搖桿，被控制對象是升降舵面（實際上是升降舵機，下文詳細展開），控制功能是使升降舵面發(fā)生轉(zhuǎn)動。同樣，一個兩段開關(guān)（有兩個可移動位置，即撥上和撥下）可以對應(yīng)于一個降落傘舵機通道。開關(guān)撥上為開傘，開關(guān)撥下為關(guān)傘。此時該通道只有有限個（兩個）控制狀態(tài)，稱之為開關(guān)通道。而在升降通道中，升降舵面可以轉(zhuǎn)過許多角度（如10.1度，10.2度，11度，20度等），實際可對應(yīng)于無數(shù)個狀態(tài)，這樣的通道一般稱之為比例通道。RC發(fā)射機上的每個旋鈕，也可以對應(yīng)于一個比例通道。但在本文中，旋鈕用處不大，所以不作詳細展開。RC發(fā)射機上有四個基本舵機通道：副翼通道、升降通道、油門通道和方向通道，行業(yè)習(xí)慣將之定義為：CH1=AIL,CH2=ELE,CH3=THR,CH4=RUD,其中，AIL是aileron縮寫，即副翼舵機，ELE是elevator的縮寫，即升降舵機，THR是throttle的縮寫，即油門，RUD是rudder的縮寫，即方向舵。CH是channel的縮寫，即通道。RC發(fā)射機上的四個微調(diào)開關(guān)，與四個基本舵機通道相對應(yīng)，用于調(diào)節(jié)每個通道的舵機中立位（在下文展開）。按照上面假設(shè)的搖桿動作使用規(guī)則，在上圖的上圖，即“RC發(fā)射4機接口示意圖”中，從左到右，四個微調(diào)分別是：副翼微調(diào)（水平放置）、升降微調(diào)（垂直放置）、油門微調(diào)（垂直放置）和方向微調(diào)（水平放置）。注意到，關(guān)于搖桿的使用，有“美國手”、“日本手”等不同定義，即左搖桿左右運動時，可能對應(yīng)方向通道而非副翼通道，也可能對應(yīng)副翼通道而非方向通道。具體情況因RC發(fā)射機廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和用戶個人習(xí)慣的不同而不同，此處不做展開。★為簡單起見，本文從頭到尾都遵從上面假設(shè)的搖桿使用規(guī)則，即：“左搖桿上下轉(zhuǎn)動時，控制升降通道；左搖桿左右轉(zhuǎn)動時，控制副翼通道，右搖桿上下轉(zhuǎn)動時，控制油門通道，右搖桿左右轉(zhuǎn)動時，控制方向通道”。★關(guān)于搖桿動作和舵面運動的關(guān)系，有幾個必須遵守的行業(yè)習(xí)慣：（1） 副翼搖桿往左打，左副翼舵面向上偏轉(zhuǎn)而右副翼舵面向下偏轉(zhuǎn)，副翼搖桿往右打，左副翼舵面向下偏轉(zhuǎn)而右副翼舵面向上偏轉(zhuǎn)。（2） 升降搖桿往上打，即“推桿”，升降舵面向下偏轉(zhuǎn)，升降搖桿往下打，即“拉桿”，升降舵面向上偏轉(zhuǎn)。3）油門搖桿往上打，螺旋槳轉(zhuǎn)速加快，油門搖桿往下打，螺旋槳轉(zhuǎn)速減慢。（4）方向搖桿往左打，方向舵面向左偏轉(zhuǎn)，方向搖桿往右打，方向舵面向右偏轉(zhuǎn)。（5）舵面混控時，同時遵從前文所述的舵面使用規(guī)則和上面的四條行業(yè)習(xí)慣，即：①當(dāng)升降舵面用時，升降搖桿往上打，兩個差動舵面同時向下等幅偏轉(zhuǎn)，升降搖桿往下打，兩個差動舵面同時向上等幅偏轉(zhuǎn)；②當(dāng)方向舵面用時，方向搖桿往左打，兩個差動舵面同時向左等幅偏轉(zhuǎn)，方向搖桿往右打，兩個差動舵面同時向右等幅偏轉(zhuǎn)；③當(dāng)副翼舵面用時，兩個差動舵面同時反向等幅偏轉(zhuǎn)，即：副翼搖桿往左打，左差動舵面向上偏轉(zhuǎn)而右差動舵面向下偏轉(zhuǎn)，副翼搖桿往右打，左差動舵面向下偏轉(zhuǎn)而右差動舵面向上偏轉(zhuǎn)。根據(jù)舵機安裝位置的不同，以及RC發(fā)射機設(shè)置的不同，有可能出現(xiàn)不符合上述行業(yè)習(xí)慣的情況，此時必須進行一個很重要的操作，即舵面反向設(shè)置（下文展開）。4?開始時飛機水平直飛，所有舵面在中立位上，此時舵面運動與飛機運動有什么關(guān)系？如果讀者無法把上文的搖桿動作和舵面運動相關(guān)的行業(yè)習(xí)慣背下來，那么，這里再深入展開一個簡單的力學(xué)分析，解釋該行業(yè)習(xí)慣的來龍去脈，以幫助大家更好的理解其中的道理。所謂舵面中立位，一般是與機翼或機尾處于同一平面的位置，即舵面沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。除油門搖桿（把搖桿推到某個位置，松開搖桿，搖桿保持原位不動而不會自動歸中）外，升降搖桿、副翼搖桿和方向搖桿，推到某個位置，松手后，它們都會自動歸中，即回到中間位置。平衡性能較好的飛機，放開搖桿后，一般都能水平直飛，否則可以使用微調(diào)進行校正。5對上圖所示的上單翼常規(guī)布局機型：螺旋槳轉(zhuǎn)動，給飛機一個向前的動力，這樣，空氣相對于飛機，從機頭朝機尾運動，被機體阻隔后形成一股上層氣流和一股下層氣流。其中上層氣流對飛機施加向后、向下的作用力，下層氣流對飛機施加向后、向上的作用力。（1）升降搖桿往上打，升降舵面向下偏轉(zhuǎn)，此時下層氣流起主導(dǎo)作用，對飛機產(chǎn)生向上、向后的作用力，機尾就會繞機體重心向上轉(zhuǎn)動，而機頭則相應(yīng)地繞機體重心向下轉(zhuǎn)動。（2）升降搖桿往下打，升降舵面向上偏轉(zhuǎn)，此時上層氣流起主導(dǎo)作用，對飛機產(chǎn)生向下、向后的作用力，機尾就會繞機體重心向下轉(zhuǎn)動，而機頭則相應(yīng)地繞機體重心向上轉(zhuǎn)動。（3）方向搖桿往左打，方向舵面向左偏轉(zhuǎn)，此時上層氣流起主導(dǎo)作用，對飛機產(chǎn)生向右、向后的作用力，機尾就會繞機體重心向右轉(zhuǎn)動，而機頭則相應(yīng)地繞機體重心向左轉(zhuǎn)動。（4）方向搖桿往右打，方向舵面向右偏轉(zhuǎn)，此時上層氣流起主導(dǎo)作用，對飛機產(chǎn)生向右、向后的作用力，機尾就會繞機體重心向左轉(zhuǎn)動，而機頭則相應(yīng)繞機體重心向右轉(zhuǎn)動。（5）副翼搖桿往左打，左副翼舵面向上偏轉(zhuǎn)而右副翼舵面向下偏轉(zhuǎn)，上層氣流對左副翼舵面施加向下、向后的作用力，而下層氣流對右副翼舵面施加向上、向后的作用力，于是左機翼繞機體重心向下轉(zhuǎn)動同時右機翼繞機體重心向上轉(zhuǎn)動。（6）副翼搖桿往右打，左副翼舵面向下偏轉(zhuǎn)而右副翼舵面向上偏轉(zhuǎn)，下層氣流對左副翼舵面施加向上、向后的作用力，而上層氣流對右副翼舵面施加向下、向后的作用力，于是左機翼繞機體重心向上轉(zhuǎn)動同時右機翼繞機體重心向下轉(zhuǎn)動。結(jié)合上下文，簡單敘述為：“升降搖桿推桿，機頭下沉，升降搖桿拉桿，機頭上抬；方向搖桿往左，機頭左轉(zhuǎn)，方向搖桿往右，機頭右轉(zhuǎn)；副翼搖桿往左，左機翼下沉，副翼搖桿往右，右機翼下沉；油門搖桿往上，螺旋槳轉(zhuǎn)快，油門搖桿往下，螺旋槳轉(zhuǎn)慢?！边@是每個航模玩家實際手動操作時必須知道的操作規(guī)則?；蛘叻Q之為更為簡明實用的“行業(yè)習(xí)慣”。習(xí)慣上把通過RC發(fā)射機控制飛機的方式稱之為手動模式（ManualMode）。強烈建議讀者自行分析，把手動模式下，搖桿動作、舵面運動和機體運動三者之間的相互關(guān)系理解透徹，并能在不看任何相關(guān)資料的前提下隨時復(fù)述出來。5.在爬高、轉(zhuǎn)彎、壓線等典型情況下，搖桿、舵面與飛機運動三者之間有哪些相互關(guān)系？在理解一般情況（搖桿動作比較小，飛機基本處于水平直飛狀態(tài)）下?lián)u桿、舵面與飛機運動三者之間的相互關(guān)系后，還要對典型情況下的位置控制（即如何精確控制飛機從一處飛到另一處）進行簡單分析，為后面深入研究固定翼航拍的自動控制原理打下基礎(chǔ)。主要分為：油門控制、高度控制、轉(zhuǎn)彎控制和航線控制四個部分。實際操作中，按飛手的個人習(xí)慣，細節(jié)會有所不同。這里只按理想狀態(tài)（即近乎自動控制時的效果）下的情況展開敘述。為了簡單起見，依然以常規(guī)布局機型為例展開敘述。（1）油門控制假設(shè)機頭上抬，或下沉角度不大，螺旋槳的轉(zhuǎn)動必定會產(chǎn)生向上的作用分力。此時油門搖桿向下打，螺旋槳轉(zhuǎn)速變慢，向前運動的速度變小，向上的作用分力就會明顯變小，而相對空氣的作用力也明顯變小，根據(jù)牛頓力學(xué)第三定律，空氣對飛機的作用力也明顯變小，于是重力起到的作用就會顯著增大，飛機掉高度乃至“自由”墜落的可能性就會增大。典型的情況是，飛機機頭抬得太高，甚至接近于垂直向上，此時空氣對其產(chǎn)生的作用力中，向下的分量占主要部分，如果螺旋槳轉(zhuǎn)速太慢，無法提供足夠的向上的作用分力，飛機就會在空氣向下作用力分量和重力的聯(lián)合作用下，失速墜落。一般而言，在飛機的正常飛行中，油門不能太低，機頭也不能長時間維持太大的向上俯仰角（那樣消耗的油量或電能太大）。（2）高度控制飛機要從低處飛往高處，首先要對升降搖桿進行拉桿操作，使機頭上抬，但不要抬太高，然后適當(dāng)加點油門，使螺旋槳轉(zhuǎn)快點，增加一些向上的動力。可以一邊爬升，一邊減小機頭6的上抬幅度，即把升降搖桿往上打一點，同時減小油門，即把油門搖桿往下打一點。這樣，飛機到達目標(biāo)高度后，就能很快變成水平直飛的狀態(tài)。飛機要從高處飛往低處，首先要對升降搖桿進行推桿操作，使機頭下沉，但不要沉太多，然后適當(dāng)減點油門，使螺旋槳轉(zhuǎn)慢點，減小一些向下的動力?？梢砸贿吀_，一邊減小機頭的下沉幅度，即把升降搖桿往下打一點，同時增加油門，即把油門搖桿往上打一點。這樣，飛機到達目標(biāo)高度后，就能很快變成水平直飛的狀態(tài)。（3）轉(zhuǎn)彎控制使用副翼舵面還是方向舵面來轉(zhuǎn)彎？首先注意到，既可以使用副翼舵面來轉(zhuǎn)彎，也可以使用方向舵面來轉(zhuǎn)彎。為簡單起見，一般只使用副翼舵面來轉(zhuǎn)彎，或只使用方向舵面來轉(zhuǎn)彎。如果飛機帶有較大的機翼上反角，則使用方向舵面來轉(zhuǎn)彎，那么轉(zhuǎn)彎時，飛機受到的向外側(cè)滑的作用力較大，轉(zhuǎn)彎半徑就會變大，此時空氣作用力、螺旋槳動力和重力的合力為飛機提供圓周運動所需的向心力。由于向下的作用分力較小，飛機不容易掉高度。如果飛機沒有機翼上反角或上反角較小，則使用副翼來轉(zhuǎn)彎，那么，轉(zhuǎn)彎時，飛機受到的向內(nèi)側(cè)滑的作用力較大，轉(zhuǎn)彎半徑就會變小，此時空氣作用力、螺旋槳動力和重力的合力為飛機提供圓周運動所需的向心力。由于向下的作用分力較大，飛機容易掉高度，所以需要對升降搖桿進行拉桿操作，使機頭上抬，適當(dāng)補償一些高度。中間的受力情況比較復(fù)雜，這里不再展開敘述。只要知道，機翼上反角較大，使用方向舵面來轉(zhuǎn)彎，機翼上反角較小，使用副翼舵面來轉(zhuǎn)彎就好了。另：如果沒有副翼舵面，或沒有能當(dāng)副翼來用的差動舵面，就只能使用方向舵面來轉(zhuǎn)彎；而如果沒有方向舵面，也沒有能當(dāng)方向舵面來用的差動舵面，就只能使用副翼舵面來轉(zhuǎn)彎。具體轉(zhuǎn)彎操作過程第一步，先給出一個坡度，即如果左轉(zhuǎn)彎，就使左機翼下沉，如果右轉(zhuǎn)彎，就使右機翼下沉。一般而言，要轉(zhuǎn)過的彎角越大，給出的坡度越大（但不能太大，以免飛機翻轉(zhuǎn)）。第二步，調(diào)整油門和轉(zhuǎn)彎舵面，形成使飛機做圓周運動所需的向心力，如果轉(zhuǎn)彎半徑較大，適當(dāng)增大油門，如果轉(zhuǎn)彎半徑較小，適當(dāng)減小油門。逐漸減小坡度（轉(zhuǎn)彎舵面回到中立位，甚至與初始位置反向，之后再回到中立位）。當(dāng)飛機再次水平直飛時，彎角剛好轉(zhuǎn)完。（4）航線控制如何切入目標(biāo)航線？所謂航線，一般指一段近乎等高直線的飛行路線。理論分析中，可以把飛機的實際飛行路線，分解成許多段小航線。定義飛機到目標(biāo)航線的垂直距離為側(cè)偏距。側(cè)偏距較大時，如目測超過30米，可以使機頭以近乎垂直于航線的角度直飛過去，等到比較接近（如目測側(cè)偏距小于30米）時，再改變機頭的朝向，使機頭與航線的夾角從90度變到0度，在這個改變過程中，側(cè)偏距繼續(xù)變小，而夾角變小的過程與之有一定的對應(yīng)關(guān)系。如果操作得比較好，那么，當(dāng)機頭與航線的夾角變成零時，側(cè)偏距也等于零，即飛機剛好切入航線。如何壓住目標(biāo)航線？飛機到達航線之后，就要維持水平直飛的狀態(tài)?？催@一部分內(nèi)容時，也要進行相關(guān)力學(xué)分析，搖桿動作與機頭機翼運動趨勢的相互關(guān)系規(guī)則與前文相同，不過搖桿的操作目的不是為了促成某種運動趨勢而是為了阻止該種運動趨勢（但實際又促成了與之相反的運動趨勢）。參考前文規(guī)則：“升降搖桿推桿，機頭下沉，升降搖桿拉桿，機頭上抬；方向搖桿往左，機頭左轉(zhuǎn)，方向搖桿往右，機頭右轉(zhuǎn)；副翼搖桿往左，左機翼下沉，副翼搖桿往右，右機翼下沉；油門搖桿往上，螺旋槳轉(zhuǎn)快，油門搖桿往下，螺旋槳轉(zhuǎn)慢?！卑凑找柚鼓撤N運動趨勢（即促成其相反運動趨勢）的思路，重新敘述搖桿動作與阻止機頭機翼運動趨勢的相互關(guān)系規(guī)則。例如，要阻止機頭下沉，就是使機頭上抬，就要對升降搖桿進行拉桿操作。又如，要阻止左機翼下沉（聯(lián)動關(guān)系，此時右機翼上抬），就是要使左機翼上抬（聯(lián)動關(guān)系，此時右機翼下沉），就要對副翼搖桿進行往右打的操作。即新規(guī)則如下：“要阻止機頭下沉，就使升降搖桿拉桿（往下打），要阻止機頭上抬，就使升降搖桿推桿（往上打）；要阻止機頭左轉(zhuǎn)，就使方向搖桿往右打，要阻止機頭右轉(zhuǎn)，就使方向搖桿往左打；要阻止左機翼下沉，就使副翼搖桿往右打，要阻止右機翼下沉，就使副翼搖桿往左打；要阻止飛機加速，就使油門搖桿往下打，要阻止飛機減速，就使油門搖桿往上打?！盀榱藟鹤∧繕?biāo)航線，操作辦法分解敘述如下：第一步：使副翼舵面盡量維持在中立位置，這樣，機翼就不會偏離水平位置太多。當(dāng)左機翼有下沉趨勢時，要阻止這一運動趨勢，就是要使右機翼下沉，于是往右打副翼搖桿；當(dāng)右機翼有下沉趨勢時，要阻止這一運動趨勢，就是要使左機翼下沉，于是就往左打副翼搖桿。行業(yè)習(xí)慣上，把機翼下沉的角度定義為橫滾角，數(shù)量為左正右負(fù)，即左機翼下沉?xí)r，橫滾角為正，右機翼下沉?xí)r，橫滾角為負(fù)。理論上講，橫滾角的范圍是-180度到+180度，即：左機翼持續(xù)逆時針滾轉(zhuǎn)，從水平位置（橫滾角為0度）直至到達右機翼原先的位置（橫滾角為+180度），在這個變化過程中，橫滾角從0度逐漸增加大+180度，其中左機翼垂直向下時為+90度。而右機翼持續(xù)順時針滾轉(zhuǎn)，從水平位置（橫滾角為0度）直至到達左機翼原先的位置（滾轉(zhuǎn)角為-180度）在這個變化過程中，橫滾角從0度逐漸減小為-180度，其中右機翼垂直向下時為-90度。第二步：使升降舵面盡量維持在中立位置，這樣，機頭就不會偏離水平位置太多。當(dāng)機頭有下沉趨勢時，要阻止這一運動趨勢，就是要使機頭上抬，于是就往下打升降搖桿；當(dāng)機頭有上抬趨勢時，要阻止這一運動趨勢，就是要使機頭下沉，于是就向上打升降搖桿。行業(yè)習(xí)慣上，把機頭上抬或下沉的角度定義為俯仰角，大小為上正下負(fù)即機頭上抬時，俯仰角為正，機頭下沉?xí)r，俯仰角為負(fù)。理論上講俯仰角的范圍是-90度到+90度：即機頭持續(xù)上抬，從水平位置（俯仰角為0度）直至機頭垂直向上（俯仰角為+90度），在這個變化過程中，俯仰角從0度逐漸增加到+90度。機頭持續(xù)下沉，從水平位置（俯仰角為0度）直至機頭垂直向下（俯仰角為-90度），在這個變化過程中，俯仰角從0度逐漸減小到-90度。第三步：使機頭前進方向和航線方向基本一致，也就是，需要控制方向舵面，使之盡量維持在中立位置。當(dāng)機頭有左轉(zhuǎn)趨勢時，為了阻止這一運動趨勢，就是要使機頭右轉(zhuǎn)，于是往右打方向搖桿；當(dāng)機頭有右轉(zhuǎn)趨勢，為了阻止這一運動趨勢，就是要使機頭左轉(zhuǎn)，于是往左打方向搖桿。8行業(yè)習(xí)慣上，把機頭在水平面上左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的角度定義為航向角，大小從0度（正北方向）順時針增加到360度（再次回到正北方向），其中正東方向為90度，正南方向為180度，正西方向為270度。什么是PWM信號？PWM信號與舵面運動有什么關(guān)系？（1）RC發(fā)射機與RC接收機的關(guān)系前面講過，航模中使用RC發(fā)射機來遙控飛機，一個搖桿對應(yīng)于飛機上的一個舵面（副翼舵面為兩個子舵面；存在舵面混控時，兩個差動舵面可能等效于一個正常舵面）。事實上，在RC發(fā)射機與舵面的通信鏈路之間，還有RC接收機和舵機的參與。在RC發(fā)射機上，每個通道產(chǎn)生一組PWM信號，再按照某種協(xié)議打包（調(diào)制、加密等），行成一個無線電波信號包，從RC發(fā)射機的發(fā)射天線上發(fā)送出去。這里，發(fā)射天線相當(dāng)于一個人的嘴巴，無線電波信號包相當(dāng)于某種語言（如英語或漢語）里的一句話。RC接收機的接收天線相當(dāng)于另一個人的耳朵，它接收到無線電波信號包之后，就會進行解讀（解調(diào)、解密等），還原出每個通道所對應(yīng)的呷M信號。這里，不去展開敘述如何對PWM信號打包和解讀的內(nèi)容，如需深究，請自信查閱相關(guān)技術(shù)資料。RC接收機至少有一根電源線和一根地線，然后還有一些PWM信號線（為簡單起見，這里認(rèn)為一根PWM信號線對應(yīng)一個舵機通道）。解讀出來的PWM信號按照對應(yīng)關(guān)系，傳到相關(guān)舵機上，驅(qū)動該舵機的正常工作。PWM信號上只有兩種電壓值：一個高電平（電壓較高，如5V）和一個低電平（電壓較低，如0V），這兩個電平的具體電壓值可能會因設(shè)備和廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不同而不同。為簡單起見，這里就假設(shè)高電平為5V,低電平為0V。高電平和低電平交替出現(xiàn)，低電平固定持續(xù)時間為2ms,高電平持續(xù)時間在1ms與2ms之間，每一對高低電平相當(dāng)于一個具體的舵機命令（對低電平計數(shù),當(dāng)新的低電平到來時,就知道來了新的命令,而相鄰高電平的脈寬就是命令內(nèi)容）。（2）PWM信號與舵面運動的關(guān)系這里具體展開PWM信號與舵面運動的關(guān)系。每個舵機（Servo）都有一根三芯的數(shù)據(jù)線（電源、地和信號），其中信號口可以直接9連到RC接收機的對應(yīng)PWM信號線上，這樣，每個通道的PWM控制信號都能傳到相應(yīng)的舵機上。為了美觀，這些舵機一般都深埋在機體內(nèi)部。舵機上有一個搖臂（Arm），可以順時針旋轉(zhuǎn)（CW）或逆時針旋轉(zhuǎn)（CCW）。從舵機搖臂上引出一根連桿（如不容易彎曲或折斷的鐵絲），另一端固定到舵面的舵角上，由于聯(lián)動關(guān)系，舵機搖臂轉(zhuǎn)動時，舵面也可以跟著轉(zhuǎn)動了。調(diào)整連桿的長度，以及搖臂和舵角的孔位，就能改變舵面的最大轉(zhuǎn)動角度。為簡單起見，這里假設(shè)舵面水平放置，完全水平時舵面轉(zhuǎn)動角為0度，舵面最多能向上轉(zhuǎn)過45度（對應(yīng)+45度轉(zhuǎn)動角），最多能向下轉(zhuǎn)過45度（對應(yīng)-45度轉(zhuǎn)動角）。這樣，可以在PWM信號的脈寬（即高電平的持續(xù)時間）與舵面轉(zhuǎn)動角之間建立一種映射關(guān)系（即量化的對應(yīng)關(guān)系）。為簡單起見，這里以FUTBA的RC發(fā)射機的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。把各個通道的行程（EndPoint）設(shè)置到-100至到+100之間，這樣每個通道上產(chǎn)生的PWM信號的脈寬就會落在1ms到2ms之間。于是，+45度舵面對應(yīng)1ms脈寬，-45度舵面對應(yīng)2ms脈寬。而0度舵面對應(yīng)1.5ms脈寬（即所謂的舵機中立位，如有必要，可以使用微調(diào)來改變這個數(shù)值）。其余角度和脈寬在各自有效范圍內(nèi)一一對應(yīng)，整體上呈現(xiàn)對稱分布態(tài)勢。然后，還可以把這個映射關(guān)系關(guān)聯(lián)到搖桿上（現(xiàn)在假設(shè)舵面水平放置，那么，可以對應(yīng)到升降搖桿上）。升降搖桿打到最上端，升降舵面轉(zhuǎn)動角為-45度，升降搖桿打到最下端，升降舵面轉(zhuǎn)動角為+45度。這樣，在視野范圍內(nèi)，可以目測飛機的姿態(tài)（即橫滾角和俯仰角）和航向角，并通過RC發(fā)射機搖桿改變舵面轉(zhuǎn)動角，從而改變飛機的受力情況，進而改變飛機的飛行狀態(tài)。順帶提到，一般而言，一個升降舵面（或一個方向舵面，或一個差動舵面）都只對應(yīng)于一個舵機，但對副翼舵面，情況稍微有點復(fù)雜。有些飛機上可能使用一個舵機來對應(yīng)左副翼舵面，而用另一個舵機來對應(yīng)右副翼舵面，而有些飛機上，只使用同一個舵機來同時對應(yīng)左右副翼舵面（此時需把兩個舵面連桿精確關(guān)聯(lián)到同一個副翼舵機的不同搖臂位置上，使左右副翼舵面能嚴(yán)格遵從“同時反向等幅轉(zhuǎn)動”的使用規(guī)則）。當(dāng)然，無論副翼舵機是一個還是兩個，都相當(dāng)于用同一路PWM信號來控制兩個舵機，10只是對其中一個舵機，信號做了“取反”操作。（3）PWM信號與電調(diào)、降落傘舵機的關(guān)系PWM信號、電調(diào)與電機對電調(diào)，從網(wǎng)絡(luò)上搜查到以下文字“電調(diào)全稱電子調(diào)速器，英文electronicspeedcontroller,簡稱ESC。針對電機不同，可分為有刷電子調(diào)速器和無刷電子調(diào)速器。它根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。“對于它們的連接，一般情況下是這樣的：“1、電調(diào)的輸入線與電池連接；“2、電調(diào)的輸出線（有刷兩根、無刷三根）與電機連接；“3、電調(diào)的信號線與接收機連接。另外，電調(diào)一般有電源輸出功能，即在信號線的正負(fù)極之間，有5V左右的電壓輸出，通過信號線為接收機供電，接收機再為舵機等控制設(shè)備供電。電調(diào)的輸出為三?四個舵機供電是沒問題的。因此，電動的飛機，一般都不需要單獨為接收機供電，除非舵機很多或?qū)邮諜C電源有很高的要求?！苯庹fPWM信號與電調(diào)的關(guān)系。電機有一個KV值的問題，即每1V電壓對應(yīng)多少轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，如，某電機的KV值為2500KV,那么，輸入10V電壓給電機，它就會每分鐘鐘轉(zhuǎn)2500*10轉(zhuǎn)。接著，把PWM信號的脈寬對應(yīng)到電調(diào)對電機的輸出電壓上，如1ms脈寬對應(yīng)0V電壓，2ms脈寬對應(yīng)5V電壓，這樣，脈寬與電壓之間就能建立一種映射關(guān)系。把這個關(guān)系關(guān)聯(lián)到RC發(fā)射機的油門搖桿上，把油門打到最低端，電調(diào)輸出0V電壓到電機，電機不轉(zhuǎn)，所以裝在電機上的螺旋槳也不轉(zhuǎn)；把油門打到最高端，電調(diào)輸出5V電壓到電機，電機轉(zhuǎn)速最大，螺旋槳的轉(zhuǎn)速也最大。從0轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)速，不同的轉(zhuǎn)速值可以對應(yīng)到RC發(fā)射機油門搖桿的相應(yīng)位置。這樣，就能通過油門搖桿精確控制螺旋槳的轉(zhuǎn)速，改變飛機的前進動力。注意到，電調(diào)只能用在電動飛機（即以電池為動力來源的飛機）上，而不能用于油動飛機（即以汽油為動力來源的飛機）。油動飛機使用油門舵機來控制給油量，從而改變螺旋槳的轉(zhuǎn)速。為簡單起見，本文基本只對電動飛機進行講解。如要深入了解油動飛機的知識，請自行查閱