直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一,极大的拓展了飞行器的应用范围。直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等;在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等;海上油井与基地间的人员及物资运输也是民用的一个重要方面。目前直升机相对飞机而言,振动和噪声水平较高、维护检修工作量较大、使用成本较高,速度较低,航程较短,其今后的发展方向就是在这些方面加以改进。而玩具直升机作为广大青少年朋友都能够接触到的产品,能够激发他们对于科学的好奇心,于是,我们围绕4通道玩具升机进行了相关创作创新。
1、首先,我们小队通过步进电机与齿轮传动系统,为副翼增加了可以改变推进角度的功能。这样,当机身倾斜向前推进的时候,副翼就可以通过步进电机来改变角度,从而使机身推进角度更加的多样化。
2、其次,我们小队决定通过陀螺仪感知机身姿态,然后由电控系统来控制副翼,改变推进角度,这样就能更加自由的修正机身姿态,大大提升了直升机的抗风能力。
3、我们小队还对多个零部件进行了轻量化设计,但是又不能过轻,这样会导致其强度不够,因此我们做了多次应力分析和仿真,最终保证了安全系数在2.0以上。
4、由于我们的模型小车对结构的要求也很高,因此我们通过结构设计,将电池前置,平衡了尾杆及尾翼的重量,增强机身的稳定性。
5、在整个产品零件设计的过程中,我们小队更加注重对重要零件的设计,其中有对侧翼传动齿轮进行了分析,并对其优化到最大程度。在整个设计中,副翼支架、副翼、及主旋翼是我们主要创新的地方,在外观设计上,我们参考流线性美对外表进行设计。并且对副翼支架进行了静应力分析。
4.5通道多模抗风直升机的结构设计简单,无复杂的零件,易于加工,成本低,可装配性与工艺性好;操作简单方便,可以快速解决以往增加的副翼与主旋翼的推进方向始终保持一致使直升机飞行姿态的调控受到限制的问题;对人体健康无影响、对环境无污染,外观设计鲜艳美观,其对称美体现了中华民族常有的审美观体验,如果此产品被推广,将会是直升机在稳定性方面的一大亮点,同时如果能够做成玩具类产品推广,也将会是4.5通道多模抗风直升机在外观设计上的另一大突破。