自制简易无线电遥控模型

如何自制一架无线电遥控模型飞机

第一节无线电遥控模型飞机的构成

无线电遥控模型飞机是航空模型家族中种类最多、最有趣，也最能锻炼参与者动手动脑能力的一种模型。大部分的遥控模型都可以自己制作机身部分，配以相应的动力、舵机等设备就可以在天空中翱翔。本章只介绍适合中小学生参与自制的简易遥控模型飞机。

一架简易的遥控模型飞机，大致由四个部分组成：动力系统、舵机、控制系统（发射机和接收机）、机身，下面分四个小结介绍这几个部分。

一、动力系统

模型飞机采用的动力可以分两大类：油动和电动。油动的一般用甲醇两冲程或四冲程发动机、汽油发动机来带动螺旋桨，电动的用有刷或无刷电机带动螺旋桨，另有涡轮发动机也被使用在遥控模型上。这里只介绍采用电动机作为动力的模型。

1.无刷电机——初学航模的首选

七八十年代，由于电子技术发展相对落后，遥控模型飞机通常采用甲醇发动机，飞行起来危险性较大，在飞行时需要准备的附件如油泵、启动器等较多，近些年兴起的电动模型飞机具有小巧灵活、携带方便、飞行安全、成本低廉等特征，深受广大航模爱好者的喜爱。

航模用电动机大致有两种：有刷直流电机和无刷交流电机。在电动模型飞机刚刚兴起时，大部分的飞机都采用有刷直流电机，电能转化为机械能效率不高，而且重量太重，已逐渐被无刷电机取代，本章着重介绍无刷电机。

上左图是一款国产无刷电机及其附件，右图是电机内部结构。无刷电机使用三相交流电，线圈绕组固定在机座上作为定子，永磁体作为转子在外部，一般也叫外转子无刷电机（内转子无刷电机一般用于直升机，这里不作介绍）。初入门的需要了解以下几个参数：

电机型号：国内出厂的电机一般只标示其尺寸大小而不标示功率，比如一款电机标示A2212/6T，代表电机定子的直径为22mm，高度为12mm，6T代表线圈绕组匝数为6匝。也有一些厂家标示其外部转子的尺寸。一般来说，尺寸越大的电机，相同电压下输出功率越大，匝数越少，转速越高。

电机KV值：KV值代表电机在空载（不装螺旋桨）情况下每增加1v电压，电机转速的增加量。比如KV值是2200KV的电机，在电压5V的情况下，空载转速是11000转/分钟。一般来说，相同尺寸的电机，KV值越高，就需要配以较小尺寸的桨，以免因过载而烧毁电机，而KV值较低的电机可以配大尺寸的桨，以达到较大的推力。在高速飞机上一般选用高KV 值的电机，低速或载重较大的飞机一般选用低KV值的电机。

2.无刷电调、锂聚合物电池——无刷电机为动力的标准配置

无刷电机要正常工作，必须要有调速器，也就是无刷电调。从电池中供出的电能是直流电，

而无刷电机要使用交

流电，这就需要无刷

电子调速器。

如右图为一款无刷电

调，左边的红黑线分

别接电池的正负极，

左边中间为信号线，

与接收机相连，右边

的三根线分别与电机的三根线相连。电调最重要的参数是电流大小，比如一个标示60A的电调，允许持续供出60A的电流。当然，这要在散热良好的情况下才能达到，所以有很多大电流的电调都带有散热片，有的还带有循环水冷却系统。如果安装到飞机上发现电机转动方向与所需要的转动方向相反，无刷电机和电调变换转动方向也更为简单，只需将连接电机电调的三根线中的两根交换一下即可。

随着电池制造技术的发展，锂聚合物电池已

经取代了以前的镍氢、镍镉充电电池。如右

图为一款锂聚合物电池，上端的插头是供电

插头，使用时与电调相连，下端的是平衡充

电插口。每一节锂聚合物电池的标称电压是

3.7V，如果需要使用更大的电压，就需要将

多节电池串联起来，比如常用于小型遥控模

型飞机上的是将3节电池串联起来的标称电

压为11.1V的电池，对其充电时就需要用专

用的平衡充分别为每一节电池充电，以保证

充电的效率和电池寿命。

锂聚合物电池的主要参数有：

标称电压：每一节电池标称3.7V，所以常见的有2S（2块锂电串联）的标称7.4V，3S的标称11.1V，4S的标称14.7V。实际使用时，充满电的电池每块电压接近4.2V，可以根据空载电压大小粗略判断电池充电的情况，放电时，电调设定了保护，一般一节电池电压低于3.6V，电调会停止向电机供电，以保证飞机方向还能操纵，但锂聚合物电池放电太多有损电池寿命，建议每次不要过度放电。

电池容量：电池的容量表示电池存储电能的多少，一般会标示多少mAh，比如1800mAh的电池，在使用时可以以180mA的电流放电10h（10小时），或者以1800mA的电流放电一小时。实际使用时可能不会那么精确，但可以提供一个参考。

放电倍数：放电倍数一般用多少C表示，例如一块标示20C、1800mAh的电池，其最大放电电流是1800mA的20倍，即36A。由于一些电池厂商存在虚高标示的现象，实际使用时建议将这个数字减到0.7-0.8倍，以保证安全。一般来说放电倍率越高的电池，其售价也是越高，可根据自己的需要选择。

3.螺旋桨——产生推力的关键部件

如右图所示为不同型号的螺旋桨，根据模型飞机的尺寸、

飞行特征、电机的型号及其KV值来选择应该用什么样

的螺旋桨。螺旋桨主要有两个参数：桨直径和螺距。桨

直径就是螺旋桨转动时形成的圆面直径，螺距简单理解

就是桨叶的倾斜度。一般来说，高速机或者尾推动力的

飞机使用小直径，大螺距的桨，低速机或前拉式动力采

用大直径，小螺距的桨。

二、舵机及其使用

飞机的动力系统提供飞机飞行的动力，飞机飞行的方向要靠舵机控制机身上的舵面来完成，本小结主要介绍舵机及其使用。

上图是一款舵机的外部及内部结构，舵机收到信号后，会根据信号判断出应该转动多少角度，将舵机上装的十字形的舵盘和模型飞机的舵面连接起来就可以达到控制飞机飞行姿态的目的。舵机内部主要由电机、电位器、传感器和齿轮组成，电机转动带动一个小齿轮转动，再通过多个大小齿轮的配合，使舵盘上产生出几公斤的扭力，当然，舵盘的半径只有1厘米左右。在实际使用中，舵机负担的力过大会发生打齿现象，所以建议初学者使用全金属齿轮的舵机，以免因更换舵机而浪费了宝贵的飞行训练时间。

舵机安装时首先要将舵机固定在模型飞机的机身上，用细钢丝将要控制的舵面和舵机连接起来，这样就能控制舵面了。如下图是一种简易的控制舵面的连接方法，舵盘转动时，舵面会跟随它一起转动，以达到控制目的。

三、发射机和接收机

电动机和螺旋桨为飞机提供动力，舵机控制飞机的舵面，想要遥控一架模型飞机，还缺少一个核心部件：遥控器。成套的遥控器由发射机和接收机构成，本小结主要介绍发射机和遥控器的使用方法。

模型飞机用遥控器一般有两个摇杆，均可上下左右摇动，按照我国绝大部分人的使用习惯（我国都使用右手油门的遥控器，购买时问清楚），左边摇杆上下摇动时，用于控制飞机的升降舵，作用是使飞机抬头或低头，这个控制动作是第二通道，控制升降舵的舵机控制线就对应插到接收机上写有2的位置；左边摇杆左右摇动时，用于控制飞机的方向舵，作用是使飞机发生偏航或修正航线，这个控制动作是第四通道，控制方向舵的舵机控制线就对应插到接收机上写有4的位置；右手摇杆左右摇动时，用于控制飞机的副翼，作用是使飞机滚转，也可

用于转弯，这个控制动作是第一通道，控制副翼的舵机控制线就对应插到接收机上写有1的位置上；右手摇杆上下移动时，控制飞机动力大小，这个控制动作是第三通道，所以将电子调速器的控制线对应插到接收机上写有3的位置上。值得注意的是，右手摇杆上下摇动时，可以停在任意位置，而其他通道不施加力时均会回到中间位置，这也是遥控器分左手油门和右手油门的原因。除了这4个通道以外，有的遥控器还有第五、第六甚至更多的通道，能实

现的功能更多，这里不作详细介绍。

在将舵机或者电子

调速器的控制线插到接收机上时，除了要注意通道

对应关系外，还要注意线的正负极和信号线是否对

应上了，一般来说，控制线上白色或橙色为信号线，

红线为正极，黑色或褐色为负极。而在接收机上，

信号线的排针旁边用了符号来表示，插线时只

要将信号线对应了，正负极就不会插反。

四、机身

前三小结介绍的是遥控电动模型飞机的基本配置，在实际应用中，这些设备可以通用，也可以安装到不同的模型飞机上。本小结介绍模型飞机的机身部分，以一款具有代表性的滑翔机为例，解释如何安装电子设备和动力系统。

大部分的模型飞机机身可以通过各种渠道购买，

第二节自制板身3D模型飞机

无线电遥控模型飞机还可以自行设计，制作出一些造型独特，飞行有趣而且成本低廉的模型飞机。下面介绍两款适合广大初学者的模型飞机。

一、无线电遥控模型飞盘

1.准备材料和工具：

用于制作机身的主要材料是KT板，可以在广告制作店购买到。遥控器推荐使用带有混控功能的四通道或6通道遥控器，动力系统采用kv值1100或1400的2212外转子无刷电机配以1147或1047的螺旋桨，1800mAh锂聚合物电池作为动力电池，30A无刷电机调速器以及两个12g金属舵机。如果觉得购买的KT板不够硬，还需准备两根0.5mm厚、6mm宽的碳纤维片，以及一些桐木片。

主要用到的工具有：美工刀、尖嘴钳、泡沫塑料胶、三秒胶、透明胶带、螺丝刀、锥子、刻度尺。

2.制作过程

首先设计飞牌的外形，可以是圆形、鹅蛋形、椭圆形，本节介绍一种外形像瓢虫形状的飞盘，

以供大家参考。上图为飞盘的正面和反面完成图。

首先切割KT 板，并适当加强KT 板。 右图是飞盘的制作工作图，底板由

一个直径70cm 的大圆和50cm 的小

圆拼接而成，圆心连线即为模型飞机的中线，与之垂直的两条直径分别位于图中M 、N 处，用美工刀切割出整块形状后，在M 、N 处开出一个细缝，将塑料泡沫胶均匀涂抹到碳纤维片上后，迅速放入细缝中，

再在PQ 位置画一条与中线垂直的

切割线并沿着PQ 切割，再将之等割

成两块，得到左边舵面L 、右边舵

面R 。在中线上覆盖一块宽5cm 左

右的桐木板（用泡沫胶与KT 板粘到一块儿）以便

安装电子设备。如右图，接收机等电子设备安装

到与KT 板紧密连接的桐木片上。（建议A 处安装

舵机，B 处安装接收机，C 处安装电子调速器，D

处安装电池，E 处安装电动机）

其次安装电动机。将电动机安装到电机安装片上

后，桐木片前端用三秒胶粘上2根桐木条，在KT

板的下方使用同样的方法粘上两个桐木条，使得4

根桐木条刚好与电机安装片的四个安装孔对正，

以此安装电机。安装时注意调整桐木条的长度，使得上方的两根桐木条比下方的两根往前探出0.2mm ，这样电机的轴线可以有一定的下拉角（3—5度为宜）。最后在机头的位置安装两根钢丝作为起落架，简易模型可以不用安装轮子，起落架主要起到保护螺旋桨的作用。电机安装方法因电机的型号而不同，只要按要求固定住，强度足够大即可。

第三步安装舵面。将P 、Q 两块舵面上与机身

相连的那条边切割为45度角的楔形，然后用

透明胶带将之与机身连接起来。如图是舵面连

接截面示意图，透明胶带必须上下表面均覆

盖，而且必须压进下方的V 形槽里，这样舵 A A

C D E

M N P Q B 透明胶带 透明胶带

机身

舵面 机身

舵面

面才能在一定范围内自由转动。

上左图为差动状态下，飞盘的舵面情况。

最后在中轴线上安装一片垂直于机身的固

定垂直尾翼，这种飞盘可以不安装方向舵，

使用后面两个舵面的差动即可实现转弯。

3.调试和飞行

组装好后，先将遥控器调整到1、2通道混

控模式。（具体设置见说明书，有些厂家叫

三角翼混控，有的叫飞翼混控）再将两个舵

机分别插到接收机的1、2通道中，电子调

速器插到3通道中，打开遥控器电源并将其动力控制杆收到最小再接通调速器上的电源，调速器就会给接收机供电。这时轻推动力杆，测试动力是否正常。

动力测试完后，再测试舵面的方向和转动角度，首先在遥控器上给一个拉杆动作，看两个舵面是否同时向上偏转，如果不是，需要调整1、2通道的正反开关直到达到如下状态：拉杆时两个舵面同时向上、推杆同时向下偏转；副翼给出向左的信号时，左边舵面向上、右边舵面向下偏转，反之舵面动作相反。到此舵面的设置完成，可以进行试飞了。

在进行试飞时最好有教练指导，如果没有教练，可以用模拟器在电脑上训练熟悉后进行试飞。起飞时，由一名助手手持飞盘，动力推到一大半后机头略向上扔出即可起飞。

飞行动作要领主要有：

1.在飞盘不需要转弯时，机身应保持水平，如果收到气流的干扰，需及时调整回来，比如

机身左倾斜时，需要轻轻向右打副翼（1通道）以修正，反之亦然，这是在整个飞行过程中最常用的动作。

2.飞盘转弯时（以右转为例），先将副翼向右打，使机翼向右倾斜约30度（初学者可以再

小些），同时向下拉杆，使转弯更快，同时使飞机高度保持基本不变。

3.出现抬头或低头时，需要用推杆或拉杆以修正。初学者尽量保持平飞即可，等到技术熟

练后，可以做筋斗、滚转等动作以及其组合动作。

4.