航空模型电机与桨的选用

模型飞机制造工艺(30)作者：陈康生来源：《航空模型》2011年第02期八、模型飞机的螺旋桨（3）（四）木制螺旋桨的制作工艺木质螺旋桨的制作方法有：纯手工制作、电动工具辅助加工、靠模铣和靠模锯、木工数控雕刻机加工。

尽管木质和塑料商品螺旋桨的规格和种类十分齐全，但当有下述特殊需求时爱好者仍需亲手制作：（1）为提高螺旋桨效率和竞赛成绩；（2）商品螺旋桨中没有的种类，如一些橡筋动力螺旋桨、室内模型螺旋桨和特殊的像真模型飞机螺旋桨；（3）自制碳纤维螺旋桨模具所需要的木质螺旋桨样模。

1. 手工制作木质螺旋桨（1）木料的选择内燃发动机螺旋桨应选用榉木、桦木等硬木材。

榉木是目前装饰材料市场最好找、材质最好的制作螺旋桨木材。

其木纹顺直、纤维细腻、硬度较高、不易变形。

橡筋动力螺旋桨如选用轻木，应选用比重稍大、硬度稍高的；如选用桐木，则应选其中比重小、硬度适中的。

制作螺旋桨的轻木或桐木，其木纹方向应尽量与桨的径向平行；一副螺旋桨分别制作的两个桨叶应用同一块木料并以同一方向取料，以保证截面的木纹方向相同。

（2）桨叶样板：依照桨叶平面图用薄层板制作。

样板上要画好纵向和横向中心线，并用钻头钻出与发动机轴或电机整流罩桨轴孔直径相同的轴孔。

（3）制作螺旋桨所需要的工具（图47）制作螺旋桨基本工具有：修整木料的小刨子；锯外形的手工线锯；修整桨叶外形和剖面形状的大斜口刀、细木工锉和半圆钢锉；锯上、下弧面斜口的手锯；夹螺旋桨和工作板的C形夹钳；剔桨木多余部分的木工扁铲；一面平、另一面是弧形的砂纸板以及粗细砂纸等。

为了省力、提高效率，制作较大直径的螺旋桨时可使用板斧、木工凿子、家用砂带机、带砂纸盘的手砂轮机。

（4）木质螺旋桨的制作步骤：①根据螺旋桨的平面图用薄层板制作桨叶正面样板。

②选好制作螺旋桨的木料。

宽度比桨叶平面图的稍大，长度比实际桨尖长出3毫米，便于后期加工处理。

木料的厚度应为作图法求出的侧面最大尺寸再加上翼型前缘向上突出部分的尺寸。

固定翼航模简述（一）航模不仅是一种运动更多的是制作与学习过程中的乐趣以及成功后的喜悦。

航空模型介绍一组成首先，航空模型分为五个基本的部分：1机头，2机翼，3机身，4发动机，5尾翼，6起落架二定义航空模型的定义：凡是1翼展小于5米；2带有或不带有动力装置；3不能载人；4密度大于空气的飞行器统成航空模型。

三原理①基本固定翼模型之所以能飞起来，是因为是因为机翼产生的升力。

机翼的横截面是流线型的，上弧的长度大于下弧的长度。

根据伯努力的流体压力差关系，流速越快受到的压强小，所以，机翼就在气流的作用下产生了一个向上的合力，这就是升力。

②翼型翼型分为五种：1，平板；2，平凸；3，凹凸；4，双凸；5，s型。

其中最后一种的升力最大。

③机身机身一般分为板身和仓身两种。

机身的作用主要是连接飞机各部分，调节尾力臂的长度。

尾力臂越长，升降舵和方向舵的舵效越好。

④尾翼尾翼最主要分为三大类：1垂尾平尾型；2 V型；3无尾翼型。

垂尾平尾型也叫T型，分为正T型倒T型，以及平尾在垂尾中间的三种情况。

根据垂尾的数量可分为单垂尾，双垂尾和多垂尾三种情况。

V 型尾翼分为正V型和倒V型两种。

⑤舵面接下来介绍各种舵面的作用。

舵面主要有以下四种：副翼，襟翼，升降舵和方向舵。

在介绍各舵面的作用之前，我先说说模型飞机的三轴，横轴，纵轴，立轴。

纵轴是与机身的几何对称轴，穿过机身；横轴与纵轴垂直且穿过机翼的一条直线；立轴是与上述二者皆垂直的直线。

这三者交与一点，这一点就是模型飞机重力的合力点，即重心。

副翼：机翼后面可以上下运动且两侧差动的舵面；襟翼：机翼后面只能向下运动且两侧只能同向运动的舵面；升降舵：水平尾翼后面可以上下运动的舵面；方向舵：垂直尾翼后面可以左右摆动的舵面。

副翼的作用是使飞机绕纵轴做旋转运动；方向舵使飞机绕立轴做旋转运动，这个旋转运动与飞机向前的合速度即为转弯的实际速度方向；升降舵使飞机绕横轴做旋转运动；襟翼的作用是减速，也叫空气刹车。

航模内部基本电子设备介绍及连接方法电动航模飞机内部的电子设备主要有：1.无刷电机2.无刷电调3.动力锂电4.舵机5.接收器要组装一台航模飞机，首先要了解飞机各电子设备的参数和作用。

1.无刷电机无刷电机是整个无刷动力系统的动力输出，相比以往的有刷电机，无刷电机有，低干扰、低噪音、运转顺畅、寿命长，维护成本低等优点。

模型无刷电机最重要的参数指标是KV值，这个数值是无刷电机独有的一个性能参数，是判断无刷电机性能特点的一个重要数据。

除此之外还有尺寸、重量、电压范围、空载电流、最大电流等参数。

电机和桨的配置一般情况下是高KV值电机配小桨，低KV值电机配大桨。

具体的配置需根据飞机实际的情况而定。

2.无刷电调电调全称电子调速器，简称ESC，电调可以说是整个无刷动力系统最关键的部分。

电调将直流电源转化为三相电源供给无刷电机，并对无刷电机起调速作用。

同时电调可为3-4个舵机和接收器供电，因此现代的航模飞机不需要为接收器和舵机提供额外电源。

无刷电调最主要的参数是电调的功率，通常以安数A来表示，如10A、20A、30A。

不同电机需要配备不同安数的电调，安数不足会导致电调甚至电机烧毁。

现在市面上有很多电调都存在虚标参数现象，所以一个高质量的电调能有效延长整个无刷动力系统的寿命。

3.动力锂电航模中最常用的电源是聚合物锂电，以7.4V和11.1V锂电为主，容量有几百毫安时到几千毫安时。

与传统的镉镍电池和镍氢电池相比锂电有工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等众多优势。

锂电除了电压，容量之外，最大放电速率（C数）也是一个重要参数。

电池放电速率:是放电快慢的一种量度。

装机时需要选择合适C数的电池，并不是越大或越小越好。

航模飞机的升降、转向一般都是由于舵机拉动舵面改变飞机周围气流而产生的。

初级航模我们只需注意舵机的重量、拉力就可以了，再高级可能需要注重舵机的死区时间、齿轮质量等等其他参数。

无线电遥控电动模型飞机无线电遥控模型基本组成根据模型动力的不同，划分为电动模型与油动模型。

两种类型的基本组成如下：电动：电机、电子调速器、电池、螺旋桨、接收机、舵机、遥控器油动：发动机、点火装置、电池、螺旋桨、接收机、舵机、遥控器其两者的主要区别在于动力源的不同。

下面我们着重讲一下电动模型的知识。

01电机电机主要分为有刷电机和无刷电机两种。

目前航模使用的大多数为无刷外转子电机，无刷外转子电机特点有：发热小，寿命长，效率高，低干扰，噪声低。

电机型号的命名规则是：电机型号四位数字中，前2位代表直径，后两位代表长度。

各个厂家的命名方式有所不同，A2212电机，指的是电机内部线圈组部件的直径是22mm，高度是12mm。

无刷电机KV值定义为：转速/V。

意思是输入电压增加1伏特，无刷电机空转转速增加的空转速值。

02电子调速器电子调速器是用来控制调解电机转速，一般电子调速器还具备给接收机供电的功能，它的输入是直流，通常有2-6节锂电池来供电。

输出是三项交流，可以直接驱动电机。

另外航模无刷电子调速器还有三根信号输出线，用于接接收机。

03螺旋桨螺旋桨的转动为飞机提供动力。

航模中螺旋桨分为APC桨、木浆及碳纤维桨等。

APC桨的效率很高，动平衡好，桨叶高频噪声小，缺点是桨身比较软，载重时桨会轻微变形而震动。

木浆的材料为榉木，硬度高，重量轻，经过风干打蜡上漆后不怕受潮。

震动极小，不过木浆的效率比较低。

碳纤维桨由于碳的材料原因，决定了它有优异的硬度和合适的桨型，因为桨型原因所以碳桨效率优于木浆。

碳桨的硬度高，不变形，效率高，是大多数航拍多轴和大型固定翼的选择。

螺旋桨的型号有两个重要的参数，桨的直径和桨螺距，单位均为英寸。

比如8060桨，就是说这个桨直径是8英寸，既：直径是：8×2.54=20.32cm螺距为6英寸。

螺距则代表桨旋转一周前进的距离。

04电池航模的动力供电普遍采用锂电池，其具有很高的能量密度，很轻的重量便能携带很多的电能。

航模电调一、电子调速器（ESC）的含义电调全称电子调速器（即用来调节电机的转速），英文Electronic Speed Control,简称ESC。

二、电调的工作原理电调相当于一个开关，控制信号是一组方波信号，控制电调在单位时间内开关的次数。

电调输入是直流，可以接稳压电源，或者锂电池。

一般的供电都在2-6节锂电池左右。

输出是三相脉动直流，直接与电机的三相输入端相连。

如果上电后，电机反转，只需要把这三根线中间的任意两根对换位置即可。

电调还有一根信号线连出，用来与接收机连接，控制电机的运转。

电调的输入线与电池连接，电调的输出线（有刷两根、无刷三根）与电机连接，电调的信号线与接收机连接。

另外，电调一般有电源输出功能，即在信号线的正负极之间，有5V左右的电压输出，通过信号线为接收机供电，接收机再为舵机等控制设备供电。

所以简单来说，电调相当于一个开关，根据给定的信号控制电机的转速、传递电流，主要是一个控制器（调速器）。

注意！首次使用电调或更换遥控器时，需要重新设定油门行程（操作可见视频），并且切记在设置电调时，要拆下螺旋桨，以免电机突然转动发生意外。

在接通电调前，一定要仔细阅读说明书，并且对电调进行设置三、电调的基本参数图1图21.A数）。

这里我们需要注意，一般电调上标出的XAXXA，这个A指的是电流，通常在电调上标出来的数值是指这个电调得持续输出电流。

有些电调上除了这个电流参数外还会在说明书或者参数表上标注出瞬时电流。

（比如你的电机是7.2V90W，那么需要的最大持续电流就是12.5A，你的电调输出最大电流最好要大于15A，或者20A，它才工作得比较轻松，不会发热或过载。

）2.类似图2这一款电调，持续放电电流大小为40A，峰值电流大小为60A，不带BEC功能（BEC功能可见下文）。

3.xS-xS LiPo从侧面诉使用之这个电调支持的电压范围是多少。

（比如2s-6s，即为8.5-25.5v左右）4.适用的电池s数。

涡桨发动机螺旋桨的初步选型涡桨发动机是一种高性能的航空发动机，它采用了多级压气机和涡轮系统，具有高功率、高转速、高压比和高效率等特点。

而螺旋桨则是一种采用叶片旋转产生升力和推力的航空推进装置。

在涡桨发动机的选型中，螺旋桨的选择是非常关键的一步。

螺旋桨的选型影响着整个发动机的性能和使用效果，因此需要进行仔细的研究和筛选。

首先，需要考虑的是螺旋桨的类型。

根据使用场景和使用要求，可以选择固定桨、可调桨或变距桨。

固定桨适用于速度较低的飞行器，可以提供良好的低速性能和较高的推力。

可调桨适用于速度较高的飞行器，可以根据速度和高度自动调节叶片的角度，以提供最佳的飞行效率。

变距桨则是一种可以在不同飞行阶段改变叶片桨距的螺旋桨，可以提供更加精准的推力和更高的效率。

其次，需要考虑的是螺旋桨的叶片形状和数量。

叶片的形状和数量对螺旋桨的推力、效率和噪声等性能有很大的影响。

一般来说，叶片越多，推力和效率越高，但同时噪声和振动也会增加。

因此，在选择螺旋桨的叶片形状和数量时，需要综合考虑不同因素之间的平衡。

最后，还需要考虑螺旋桨和发动机的匹配性。

发动机的输出功率、转速和压比等参数会对螺旋桨的选型产生影响。

为了达到最佳的匹配效果，选型过程中需要综合考虑发动机和螺旋桨的参数，以确保二者之间的协同工作。

综上所述，涡桨发动机螺旋桨的初步选型需要综合考虑螺旋桨的类型、叶片形状和数量，以及与发动机的匹配性等因素。

只有在全面而仔细地研究和筛选下，才能选择最优的螺旋桨，以提高发动机的性能和应用效果。

电动模型飞机动力系统的配置（3）作者：张宇雄来源：《航空模型》2013年第03期在本文的第一部分（电动模型飞机动力系统的配置——初步认识）中，笔者介绍了航模电动动力系统的基本组成、性能参数和必备的安全知识。

接下来，笔者将从理论入手，分析航模电动动力系统选配的一般规律，供模友参考。

不同机型航模电动动力系统的配置虽然大部分航模电动动力系统的构成相似，但因机型的不同，以及重量、体积及飞行性能要求不同，相应动力系统的特点也不同。

优秀的动力性能是航模飞行性能的重要保证，而合理的动力系统选配是实现前者的必要条件。

在实际飞行中，如果电动动力系统各部件选配合理，那么即使采用了档次一般的器材，航模也能稳定可靠地飞行；反之，如果选配不合理，即使采用了昂贵的高端器材，也可能发生烧毁电机、损坏模型的情况。

简单介绍几条通用的电动模型飞机动力系统配置原则，适用于入门的初学者。

在为模型飞机选配电动动力系统的部件之前，模友须熟知并遵循这几条基本原则，才能保证航模的气动特性和飞行安全。

配置原则一：动力系统的推重比应满足飞行要求推重比，是飞机动力系统最大推力/拉力与飞机飞行重量的比值。

该参数是衡量动力系统乃至整架飞机性能的重要参数，尤其会对飞行性能产生很大影响（图1）。

具体到模型飞机，从理论上来说，只要动力系统产生的与前进方向相同的推力能克服飞行时的空气阻力，模型就能持续飞行。

但实际飞行时，这还远远不够：模型飞机起飞时要抵消地面与起落架之间的摩擦力；加速时要克服机体的惯性力；爬升或机动时要平衡其重力带来的一个水平分力；着陆失败时还要提供额外推力以复飞……因此，航模动力系统要能提供的最大推力，必须超出其“平飞”时所需的推力。

这样超出部分才能用于应对上述情况，也就是说“剩余推力”要足够大。

“剩余推力”的大小决定了模型的加速性能、爬升性能、机动性能、起飞距离等。

而若想获得足够的剩余推力，航模动力系统的推重比必须得大，即必须达到或超过设计推重比。

名称：正反桨1045桨螺旋桨规格：直径：10英寸螺矩：4.5英寸颜色：黑、红、蓝、黄、绿、橙桨直径：25.4CM中心孔正面孔径：6MM中心孔反面孔径：9MM（此孔可套入下面桨垫）中心座厚度：6mm重量：7g(约/单只)变距环组：x 7（每组2个），桨垫分别是2MM 3MM 4MM 5MM 6MM 7.8MM描述：适配不同桨夹尺寸的环。

适合四旋翼飞行器或多旋翼飞行器使用。

适合于本店的所有多旋翼飞行器。

正反桨的区分：正桨在桨片上以“L”字母标注，从正桨片正面看以逆时针旋转拨动气流。

反桨在桨片上以“R”字母标注，从反桨片正面看以顺时针旋转拨动气流。

正桨和反桨在四轴上的应用原理：厂家的四轴多旋翼飞行器是安装4个桨片，假如说都用一个逆时针转动的话，4个桨片都会产生一个逆时针旋转的自旋扭力，使得被载体向右自旋。

所以四轴为了抵消这种自旋就用2个正桨2个反桨，2个顺时针2个逆时针的桨片按照循环排列，一对桨片往左扭，一对桨片往右扭来抵消掉桨片转动时发出的自旋扭力，使之均衡。

3S电池下；KV900-1000的电机配1060或1047浆，9寸浆也可KV1200-1400配9050（9寸浆）至8*6浆KV1600-1800左右的7寸至6寸浆KV2200-2800左右的5寸浆KV3000-3500左右的4530浆2S电池下；KV1300-1500左右用9050浆KV1800左右用7060浆KV2500-3000左右用5X3浆KV3200-4000左右用4530浆浆的大小与电流关系：因为浆相对越大在产生推力的效率就越高例如：同用3S电池，电流同样是10安（假设）用KV1000配1060浆与KV3000配4530浆它们分别产生的推力前者是后者的两倍。

机型与电机、浆的关系：一般来说：浆越大对飞机所产生的反扭力越大，所以浆的大小与机的翼展大小有着一定关系，但浆与电机也有着上面所讲的关系。

例如用1060浆，机的翼展就得要在80CM以上为合适，不然的话机就容易造成反扭；又如用8*6的浆翼展就得在60以上。

航模发动机航模发动机分电动机，甲醇内燃机，汽油内燃机，涡喷发动机。

如果算上火箭模型的话，还要加上固体火药发动机。

电动机：电动机一般选用无刷电机，无刷电机相比有刷电机寿命更长性能更稳定。

无刷电机型号的选择：无刷电机型号标称没有一个同一标准，目前比较通用的一种是内径标识法。

即表识电机外转子内径，从一定程度上能够表明电机的线圈直径和匝数。

新西达电机是国产比较便宜，性价比比较高的电机品牌，新手用足够了。

比如“新西达2212 1400KV”即是一种电机的型号 1400KV在下面说明。

电机的KV值：电机输入电压每提高1v,电机空载转速提高的量，我们称为KV值。

1400KV即说明电机空载情况下，加1V电压，转速为每分钟1400转，2V电压每分钟2800转，依此类推。

同型号电机（比如都是2212）KV值越大的电机，价钱越贵，拉力相对KV值小的电机越大（有限的提高，影响拉力最主要的因素还是电机的线圈直径、匝数，直观一点说就是内径。

）甲醇内燃机：比较传统的航模发动机。

从结构上分2冲程和4冲程两种。

结构上的不同就不多说了，查查初中物理课本就能知道。

但说性能上的不同：在同等排量下，2冲程所能提供拉力更大，声音更嘈杂（不好听）在同等拉力输出情况下，4冲程更省油，声音更好听些还有一点非常大的不同：油门曲线不同。

这是有能力买4冲发动机的人都买4冲的最大理由。

你那张纸拿个笔，画一个X轴和一个Y轴（只取第一象限，既只要X\Y轴上的数字都是正数），X轴表示你推油门杆的量，Y轴表示发动机的动力输出量。

你觉得什么发动机最好控制？当然是油门杆量是1，动力输出也是1，油门杆是2，动力输出也是2，也就是说油门曲线是一条与X/Y轴都成45度的直线是最好控制的。

但是很不幸发动机的油门曲线是一条曲线，4冲程发动机的油门曲线相比2冲程发动机的油门曲线更直一点，更接近最好控制的那条直线。

再说从排量上分。

航模甲醇发动机排量一般有15、20、40、55、75、90等。

电动涵道模型飞机动力系统的选配在2014年第2期《航空模型》的“初识电动涵道”一文中，笔者从初期的双64mm涵道风扇到120mm碳纤维涵道，向大家简单介绍了涵道风扇的发展历程。

本期将为爱好者介绍电动涵道模型飞机动力系统中电调（图1、图2）与进气导管的选配方法。

动力系统中电调的选择在介绍电动涵道模型飞机动力系统电调的选择之前，有必要说一下涵道的推力损失。

把电动涵道装入模型飞机后，很多模友会发现，涵道的实际推力与理想值相比，缩减了20%左右。

究其原因主要有两方面，即进气道和排气道中的扰流，以及喷管的收缩。

由于进气道和排气道的扰流在造成涵道推力缩减的同时，涵道电机需要更大的功率才能达到最大转速，因此如果想达到最大涵道推力值，就必须增加电路中的电流。

也就是说，在为发动机选配电调时，一定要考虑涵道推力损失带来的一系列影响，选择比理想功率更大的电调。

根据以往测试经验，在为电动涵道模型飞机配电调（图3、图4）时，应至少选择比标称电流值大20%的电调。

例如12S锂电池、110A电流的电动涵道，至少需为其选配12S锂电池、最大工作电流121A的HV电调。

不过在实际使用中，由于每架模型飞机的进气道和排气道扰流情况都不一样，因此为安全起见，最好为之选配12S锂电池、最大工作电流160A的电调。

曾有一位广东模友，在为一架F16像真涵道模型飞机选择动力系统部件时，使用了VASA120mm碳纤维涵道（标称电流110A），搭配12S锂电池、最大工作电流121A 的顶配电调，结果电调直接“烧”了（图5、图6）。

这个事例说明，为一台120mm电动涵道配置最大工作电流160A的电调绝不过分。

此外模友还需关注电调功率。

标称“12S锂电池、最大工作电流120A”与“15S锂电池、最大工作电流120A”的两个电调，实际功率不同。

前者功率是5 760W，后者则是7 200W。

在选配时，电调功率要比涵道电机功率至少大40%。

进排气道中进气导管的选择针对涵道的进气道和排气道，本文配了简图（图7）来说明如何选择合适大小的进气导管。