電動固定翼遙控飛機 電裝零件選配

電動固定翼遙控飛機 電裝零件一般會包含:

馬達:目前主流為無刷馬達
電池:目前主流為鋰電池(鋰聚電池LiPo),常見的有1S-6S的規格    (1S表示電池芯1片=1Cell)
電子變速器(電變):把來自接收機的油門行程位置的訊號轉換給馬達
螺旋槳:將馬達的動能轉換成飛機推力
以上4項的關聯性較高,本文僅針對這4項交流,其餘電裝零件有機會再另外交流。
接收機:接收來自遙控器的無線電訊號,目前主流為2.4G規格
伺服器:把來自接收機各舵面(副翼、襟翼、升降舵、方向舵)搖桿行程位置的訊號做比例式的作動,驅動伺服機擺臂做比例驅動,使的各對應的舵面做比例作動。或是把來自接收機各機構(起落架、航行燈、投擲/吊掛)的開關訊號做相應的開關動作。

電裝如何選配

  1. 如果是廠機,有品牌工廠/工作室大量製作販賣的飛機,電裝的搭配,建議參考原廠建議的規格和型號
  2. 如果是網路上找的設計圖,建議依設計圖上標示的電裝規格來搭配,圖上如果沒有標示,看能否聯絡上設計圖的提供者。
  3. 如果無法得知上述的相關電裝搭配規格,個人建議參考下列幾點來選用飛機的電裝零件
    • 先選擇希望的推重比(推力和起飛重量的比例),就是用飛機的最大推力值 除以 飛機的起飛重量。一般玩家至少要選大於1,部份玩家在動力滑翔機應用時,針對滑翔機的翼型特性,會選用推動比小於1(但不建議新手)。如果也沒有希望值,那可以先暫定1.5至2這個範圍的數值。
    • 假設飛機的起飛重量是1公斤,如果電裝(電池+馬達+電變+槳的匹配下)最大推力是1公斤,那這樣推重比是1/1=1
    • 假設飛機的起飛重量是1公斤,如果電裝(電池+馬達+電變+槳的匹配下)最大推力是1.5公斤,那這樣推重比是1.5/1=1.5
    • 飛機如果需要做垂直爬升的動作時,推重比一定要大於1,因為推力至少要克服地心引力。在實際飛行過程中,還有空氣的阻力(黏滯力)要克服。
    • 當推重比大於1越多,其他條件不變下,飛機的最高速度可以越高。其他條件不變下,升級馬達的規格可以增加推力值,但推力越大的馬達,重量越重。會增加飛機的起飛重量。
    • 假設同一架飛機,分別配推重比為1 和1.5 的馬達。(實際上這2款馬達的最適合配槳大小/電變/電池會不同)假設推重比1的飛機能飛10分鐘,最高時速40Km/hr。推重比1.5的飛機因為馬達變大顆,機頭變重,機尾可能也配重,總起飛重量增加很多,可能只能飛7分鐘,但最高時速可能可以到60Km/hr
    • 簡單說,你要飛機飛得快,那飛行時間就會比較短。你希望飛機飛的久(同一顆電池下),那飛機的速度相對就比較慢。青菜蘿蔔各有所好,這個需要自行選擇。決定好推重比後,再來要先找馬達,可以先秤重看目前不含馬達+電變+槳+電池的情況下,已知的飛機機體+伺服機+接收機+拉桿+舵角片+活頁等等電裝和五金零件的重量,假設這個重量值是600g,如果希望的推重比是1.5,表示”馬達+電變+槳+電池”的重量需要控制在400g左右,其中馬達的最大推力需要在1000*1.5=1500g 左右。再來找較大品牌的馬達,挑幾款看下原廠提供的推力測試資料。(大品牌的馬達製造商才會提供馬達的測試數據,範例如下)
    • 從下表可以看到,同一款馬達,配同一款規格電池時(11.1V ),在搭配不同規格的螺旋槳時,在100%油門輸出時會有不同的推力和電流量的比表現。
      • 配9×6槳: 最大電流量25.8A  最大推力1414g   (電變可選30A規格,相對起來較省電,飛行時間比較久) 。
      • 配10×7槳: 最大電流量36.9A  最大推力1842g  (電變可選40A規格,相對起來較耗電,飛行時間比較短)。
    • 根據初步選定的馬達規格,來選定要匹配電壓的電池+匹配電流量的電變(電子變速器)+螺旋槳,然後查詢馬達+電變+槳+電池的分別重量,並將這4個零件的重量做加總,看是多少克。如果在400g左右,這樣的電裝組合就可以拿來使用了。如果是600g左右,表示飛機的起飛重量會變成600+600=1200g,此時電裝的推力1500g,推重比是1500/1200=1.25,如能接受,也可以先按這個組合來配電裝。如果覺得推重比偏低,那需要重新選擇馬達,可以查詢原廠同一個型號,不同KV值的馬達測試資料,看是否有哪一款KV值的推力較大些,如果沒有,就需要找大一個級別型號的馬達。依此類推。