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自制飞机教程教你如何用3w制造一架属于自己的私人飞机

4361 人阅读 | 时间:2018年06月05日 15:30

众所周知旋翼机的优点是结构简单,操作容易,不需要特别专门的培训即可上手,可以说是世界上最安全的飞行器之一,在国外有很多DIY爱好者,国内也已出现大量爱好者,会做、会飞人员已不在少数,这个群体正在日趋壮大,现在国内爱好者也已加快跟上国外的步伐,有一大批人通过自己的努力,正在DIY旋翼机,而且其中也有人已经开始了量产和生产套件,如果您现在开始自己动手制作,估计5万元人民币就可以打造一架属于自己的私人飞机(旋翼机),下面我给大家讲解一下如何DIY属于自己的私人飞机---旋翼机。

旋翼机

一、旋翼机简介

来个最简单的旋翼机

不用怀疑,它真的可以实现你的上天之梦,速度100-200公里/小时,高度3000米左右。

列队的成品旋翼机,在国外这些成品都可以以套件出售,玩家自行组装,就好像装电脑一样。

在国外 购买此类飞机不需要飞行执照,基本不受管制,价格方面,对他们的负担来说,就好像我们买一辆中档摩托车的负担。

哈哈,给大家上点好玩的东西,自制喷气引擎的旋翼机,能不能飞起来还不知道,用的是乙炔气体,未用氧气,我严重怀疑是否真的飞得起。

再来个好玩的,不得不佩服国外玩家的想象力和动手能力

二、旋翼机原理

由于旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了,此时旋翼机据惯性继续维持前飞,并逐渐减低速度和高度,就在这高度下降的同时,也就有了自下而上的相对气流,旋翼就能可自转提供升力。

这样,旋冀机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降路。即使在飞行员不能操纵,旋翼机失去控制的特殊情况下,也会像降落伞-样的降落,虽然也是粗暴着陆,但不会出现类似秤陀落地的情况。

这原理好比玩竹蜻蜓,所以旋翼机也被认为是最安全的飞行器之一。(当然,直升机也是具备自转下沿安全着陆能力的。但它的旋冀需要从有动力状态过渡到自转状态,这个过渡要损失一定高度。如果飞行高度不够,那么直升机就可能来不及过渡而触地。旋翼机本身就是在自转状态下飞行的,不需要进行过渡,所以也就没行这种为安全转换所需的高度约束。)

另外旋翼机在失去动力的情况下仍能平安滑翔降落,而直升机若达不到一定的高度只有坠落,机毁人亡。

另外旋翼机的起飞距离很短,如果没有预旋,滑跑也不过一百多米,如果有预旋旋翼,几十米即可起飞。

着陆距离因人熟练度和风力风向而定,最短着陆距离居然是0……

三、旋翼机特点

1、使用寿命长、乘坐舒适:

由于旋翼机的旋翼是没有动力的,因此它没有由于动力驱动旋翼系统带来的较大的振动和噪音,也就不会因这种振动和噪音而使旋翼、机体等的使用落命缩短或增加乘员的疲劳。

2、便捷:

旋翼机还有一个很可贵的特点,就是它的着陆滑跑距离大大地短于起飞沿跑距离,甚至操纵得好可以不滑跑就地着陆,只要一块比旋翼直径大一些的地方就可降落,即使不怎么平也不要紧,甚至可在旅游船顶篷或甲板上降落。

3、稳定:

美国的旋翼机飞行训练手册说:“旋翼机的稳定性在所有航空器中最高”。它可自动调节,使机身具有良好的俯仰稳定性、滚转稳定性和速度稳定性。旋转起来的旋转桨盘恰似个大惯性轮,且旋翼没有周期变距等变化。又由于旋翼视的旋翼安装角比直升机的要大些,所以具有较好的陀螺效应,稳定性较高。

4、适应性强:

旋翼机的抗风能力较高,而且在起飞时,它还喜欢有风。对常规的旋翼机来说,风有利于旋翼的起动和加速旋转,可以缩短它滑跑的跃离,当达到足够大的风速时,一般的旋翼机也可以垂直起飞。一般来说,旋翼机的抗风能力强于同量级的固定翼飞机,而大体与直升机的抗风能力相当,甚至“在湍流和大风中的飞行能力超出直升机的使用极限”,据有关介绍,旋翼机可在40公里/小时风速下安全飞行,而这风速是其他轻型飞行器的飞行杀手。

5、性价比高:

旋翼机有许多宝贵性能,价格却很便宜,约为同量级直升机的五分之一到十分之一,相当于一辆中等偏上的小汽车的价钱,其每磅有效载荷的价格也只有普通直升机中最便宜的三分之一。

6、日常费用低:

由于旋翼机没有尾梁、没有尾传动系统及减速器自动倾斜器,绝大部分旋翼机也没有主旋翼传动系统、主减速器等,结构简单,所以不仅价格低,而且故障率也低。此外使用维护简单方便。所需费用也低。

7、容易上手:

旋翼机的驾驶比直升机容易得多。国外一些旋翼机-运行培训中心,对没有飞过任何机种的新手,一般通过两天的训练和带飞即可放单飞,而对有过训练的人一天就行了。

四、旋翼机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

1、直升机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

直升机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

2、固定翼飞机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

固定翼飞机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

3、“三角翼”与其他飞机技术可靠性与安全性分析比较

“三角翼”与其他飞机技术可靠性与安全性分析比较

4、旋翼机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

旋翼机与其他飞机安全性、可靠性分析比较

5、国际航空界公认最安全可靠的飞机

国际航空界公认最安全可靠的飞机

虽然有人说莱特兄弟当年不怕死的精神才造出了飞机,但现在没有必要再无谓的牺牲人命了。

不过说起来幸好旋翼机 的安全性还是很高的,试飞的时候发动机着火了……不过平安迫降,飞机也无大损伤。

重申一边,旋翼机比固定翼飞机、直升机都要安全,安全性仅次于动力伞,但娱乐性要比动力伞好得多。

固定翼飞机失去动力后很快就会失速,要在不断调整俯冲角度 取得速度前提下寻找机场,难度非常大。

直升机在普通飞行高度失去动力后基本只有硬着陆。

旋翼机在失去动力后不会失速比如机头下栽,可以缓 慢滑翔降落,对降落场地要求很低,普通草地、广场、沙滩都可以降落,降落时顺带滑行,冲击比较小。

一架电动汽油遥控直升机模型都要三万多,比旋翼机都贵了,所以说旋翼机的价格还是很低廉的。

另外在去年国家已经解禁超轻型飞机的执照和空域 申请了,所以说自驾飞机飞行并不比自驾车旅游难多少,旋翼机抗迎风能力和抗突风能力要比普通飞机和直升机大得多,因为其旋翼的动力就是风,所以有风越吹越欢的特点。

第一次驾驶旋 翼机一定要经过简单的培训,否则由着性子来会摔下来的,最大的危险就是因为经验不足的问题而突然加大发动机功率,导致机器推翻。

但是合格 的旋翼头一般加入了旋翼限位装置,这样只要不是推得十分过分,旋翼是不会打到尾桨的。甚至旋翼机也可以作机动特效。

旋翼机的机翼就是他的旋翼,旋翼有很小的攻角,会迎风旋转,旋转的旋翼会形成一个面积很大的圆面,将正面吹来的风改方向到往下吹去,这样飞机即可获得升力。

如果动力丢失后,重力势能影响下旋 翼机作下坠运动,其旋翼仍受风切割而维持成一个圆面,旋翼机仍可以滑翔降落。

多用想象。大家看了旋翼机的外形后可能非常和直升机联系起来,其实旋翼机更接近于固定翼飞机的飞行原理。

只不过将固定翼飞机的拉式引擎改为推式引擎,固定翼改为旋转翼可以获得更高的效率。成品旋翼机,这个漂亮吧?非常赞看上去是不是非常像直升机?但是仔细观察,它的旋翼是没有动力也没有叶片攻角调整机构的,旋以构造特别简单,如果你不在乎起飞距离的话,旋翼起飞前是可以不用预旋的,可以省略了旋翼头上面的齿轮机构和离合机构,说白了就是一根铁杆子和一个轴承。但是一定要坚固哦 上图的警用旋翼机,动力来自肚子上向后推的引擎。

旋翼机的构造不但简单,推重比也是非常高的。

如果把那个引擎输出动力改为旋 翼用,就是改装为直升机的话,这么大的引擎是绝对无法让飞机飞起来的,这就是比直升机效率高的地方。

另外改装为直升机,旋翼就要增加攻角 调整机构以能够改变飞行方向,为了克服自旋还要加入旋转尾桨,重量和复杂度就大增,故障率也会大增,也不是普通人能够DIY的,直升机更不是普通人能够操 纵的。另外因为重量的增加,如果旋翼失去动力的话下坠速度几乎等于自由落体……有人说旋翼机并没有动力伞好,其实这是错误的。

动力伞的伞在起飞时非常麻烦,降落后的回收也会让 人头疼,另外动力伞起飞初级阶段伞是托地的,伞寿命很短。还有动力伞空阻太大,飞行速度只有可怜的20-50KM/H,相对的油耗也大。

动 力伞唯一的优势在于它的安全性,几乎不会发生事故。即使失去动力也可以当降落伞降落。

但动力伞携带发动机一起降落重量大一点,外加是硬着 陆,冲击也比较大,所以虽然不会危及生命,但是苦头还是要吃一点的。

另外动力伞抗风性和操控性也比较差,所以如果飞动力伞一定要挑好天气。

旋翼机的侧飞是改变尾平衡桨的角度+改变旋翼左右平衡来达到的,也可以使用只能前后被动调节角 度的旋翼头,完全靠改变尾平衡桨的角度来改变方向。高度调整靠发动机功率的改变。在地面,如果汽车的转弯半径超过3米大家就能够感觉到非常的 不便,包括十字路口过弯、倒车等。

但是天空是广袤的,在天空中转弯半径300米也不会有任何问题,到了天空才知道什么叫做自由什么叫做随心所欲 农民造飞机第一人张斗三,已经造了多架旋翼机并赠 送了多个机构。

其实现在正在兴起一股农民造飞机之风,但是路子却走错了,居然造直升机,要知道单单一个浆叶攻角调整机构就非常复杂,另外直升机空效比低,对发动机和功率有更大更专业的要求,绝对不是摩托车和汽车引擎就可以使用的。因为重量的增加,浆叶承受的力度也增大,使用木制浆叶绝对等于自杀,碳纤维和铝合金浆叶不是那么容易弄的。

是的,旋翼机的机翼要求比直升机的要求低多了,直升机一般都要涉及到翼尖超音速,外加超高的离心力,所以决非一般材料科技能够制造的,而旋翼机的旋翼是无动力状态的,就像风车一样迎风转动,速度要低很多。

五、旋翼机组成、主要构造

由机身,机翼,起落架,发动机四部分组成。

1:机身主梁与桅杆连接呈向后8度左右倾斜。

机身,要求不高,只需要方钢管焊接即可,牢固即可。甚至不需要外壳只需要框 架。

2:旋翼和旋翼头最好买成品,会给自己省掉很多麻烦。

最主要的旋翼和旋翼头部件,这个要求非常严格,若质量不过关则旋翼可能在飞行中折断,虽然旋翼机无动力仍可滑翔,但是旋翼折断则只有摔死 一条路可走。

3:起落架可做成带减振或不带减振的都行。

4:发动机可采用航发或艇机等其他发动机改装,现国内有研制轻型飞机的发动机即将问世。发动机安装时尽量靠近桅杆。

发动机和尾推螺旋桨,发动机用微型车上面拆下来的汽油发动机即可,也可以用500CC左右的摩托车引擎,尾推螺旋桨用小飞机的螺旋桨即可。

六、旋翼机制作工艺流程(简易版)

(一)、选机型

确定自己喜欢的机型,可以由易到难,先做一些原型机摸索经验后在改良成品。个人比较喜欢猎鹰2,但考虑后还是先从小黄蜂开始吧。

(二)、找图纸

选择这款机的原因是它的资料比较多,其他机型的图纸站内也有可以自行查找搜索

(三)、材料

可以选用6061或7075号铝材其他材料也可以只要强度、韧度、重量考虑好,到当地的有色金属市场看看一般是可以找到的。

(四)、动力(建议先从单人机开始试)

(1)飞发动机应选:马力最小65ps 排量最小在750cc到1.1L 功率在最小不低于48kw(双缸摩托车用或摩托艇用发动机)

七、飞机做好后要做的事情

1:吊起来测试重心,驾驶员坐上去要前低后高,倾斜度在10度左右。

2:推拉杆时测量旋翼头俯仰角度,推杆时旋翼头呈零度,拉杆时呈16度。

3:旋翼两端要加重量配平恒,两端各加重250克左右,这样旋翼在旋转时能更加平直。

参照徐斌的旋翼机尺寸给一张草图,可结合个人的身高体重适当放大或缩小相应的尺寸。按照以上标准制作的旋翼机一般都能正常飞行。刚做好的旋翼机在试飞时都会发现一些问题,到时要一个一个解决。当然有内行在傍边指导会给自己带来很多便利,少走许多弯路。

以上是旋翼机爱好者制作旋翼机后的一些体会,也是我刚学来的一些知识。也请各位行家多给一些自己的高见,三人行必有我师。

八、自制DIY旋翼机价格参考

以下是同好发表的参考价格,仅为参考,各地差 价非常大:

基本套件:13600

桨: 1700

机头: 2600

玻纤壳: 4300(完全可以省略掉,只有个架子就可以飞,对安全性和风阻无太大影响,就是严重影响了美观)

其它的电子设备

总共约20000(二万)

还有些零碎的 1500

发 动机自筹,价格不定。功率一定不可以低了,具体功率根据骨架重量、人数、人重和旋翼面积以及设计能力有关。

绝对不要幻想250CC的发动机就可以飞起来。就好像过马路也会死人一样,任何事情都有危险的。

从2004年6月1日起,驾驶116公斤以下的私用超轻型飞机上天, 除了向空管申请航路外,不再需要审定飞行员驾驶执照、飞机适航条件以及运行合格证等。

实际上在郊区无管制地带飞行连航路都不用申请,没人 管的,我这里就经常能见到动力伞的爱好者在天上忽悠。

千万不要去管制地带甚至戒严地带飞行,比如政治中心、军事基地等,尽管这种超轻型飞机一看就不是间谍,但他们仍然会把你弄下来,至于用何种手段就只好听天由命了……

飞机飞行时一般是均速飞行,严禁急加速减速,轻则进入鲸跃运动,重则推翻,机毁人亡

鲸跃运动,因为飞机的油门迟滞现象,没有经验的人操纵飞机时容易进入这个状态:发现飞机的机头开始下坠则开始加油门,发现不奏效就猛加油门,结果几秒后才开始反映出效果来,这时机头开始猛然上翘,忙减油门发现不奏效,就猛减油门,机头又开始严重下坠,如此循环,像共振一样幅度越来越大,最后失控。这不是飞机设计问题,而是人员素质问题。燃料数量由起飞重量决定,起飞重量还是蛮大的,带五十升的燃料一点都不勉强吧我觉得。

九、旋翼机燃油情况

至于燃料消耗率与天气、驾驶方式也有关系,发动机5000RPM下并且风向好时最省燃料。

根据发动机资料得出如下:

连续功率73.5千瓦,每千瓦时 276克燃料。

算一下就有了。普通的90号汽油即可,其实90也觉得太好了点,因为它只是普通的2冲程发动机,用在摩托艇 等上面的。

这个飞机是两人的,还是两个大胖子,所以有100匹马力,实际上你单人150斤,并且对速度要求不搞的话40匹马力没问题,除 了这一个特例,其余的玩家大部分都用的50匹马力左右的发动机。 

巡航速度与风速有关,根据作者提供的资料,如上燃油消耗下与载重下的速度大概210KM/H,别看吃油特别厉害,速度也是快啊。

制作者说了,比同排量汽车要省油很多

十,自学旋翼机飞行的六步走

第一步 带旋翼路跑。要跑到六十码时速可以轻松控制方向不会跑偏才可进入下一步。注意跑快时要推着杆跑,否则旋翼机会抬起来。 

第二步 抬前轮路跑。拉着杆跑到五十码左右时前轮会抬起来,这时要二脚控制方向舵不要使旋翼机跑偏,尽量跑直线。且注意推拉杆控制前轮抬起的高度。前轮抬的太高了推一点杆,前轮抬的太低了就拉一点杆。就这样保持抬着前轮跑完1000米才能进入 第三步。注意抬前轮时尾轮不能着地,因为尾轮着地形成三轮顶立你会打不动方向,除非把尾轮做成万向轮。

第三步 青蛙跳 抬前轮路跑时再加一点油门后轮就抬起来了,这时二脚仍然要控制好方向舵不要跑偏,并且及时推杆慢收油门让旋翼机后轮着地,再推一下杆让前轮也着地。这个动作要注意保持直线不要跑偏。然后再加油重复这个起跳动作。这个动做是练习旋翼机后轮离地时你控制方向的能力。前三步只要你不跑偏就不会打桨打旋翼。前三步是自学旋翼机飞行的关键。

第四步 低空飞行 在青蛙跳越跳越远的情况下你可以不收油门保持旋翼机在低空直线飞行。

第五步 高空转弯 低空飞稳了就可以飞到安全高度150米,进行转弯练习,转弯后仍旧回到跑道上空以备不测随时可以降落在跑道上。

第六步 五边练习 这个就不用讲了,飞天三轮早有图示说明了(请登陆中国旋翼机网站)。

友情提示:

当然如果你有雄厚的经济实力,还是建议大家选择成品机,技术更加成熟,更安全。

以下是2款技术先进的商用旋翼机:

GBA猎鹰2号及其技术参数:

机长:4m ,

高度 :2.98m

自重:350-380kg

商载:280-300kg

马力:130-160hp

燃油:汽车汽油

飞行速度:190-220km/h

飞行高度:4000m

续航时间:3.5-4/h

飞行距离:500km

起飞距离:10-20m

降落距离:0-3m

油箱容积:87L

无(失速、共振、尾旋)

RAF2000及其技术参数:

机长:4.15m ,

高度 :2.6m

自重:350-370kg

商载:300-340kg

马力:130-165hp

燃油:汽车汽油

飞行速度:190-220km/h

飞行高度:4000m

续航时间:3-4.5/h

飞行距离:500km

起飞距离:10-20m

降落距离:0-3m

油箱容积:87L

无(失速、共振、尾旋)

航空资讯  news.aerohome.com.cn

本文链接地址:中国完成新研直升机共形天线 将很快应用

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