1.贝尔方式
贝尔方式大多使用在真实的直升机,其特性是动作控制较直接,小动作较灵敏但无法从事大动作飞行,也就是小舵灵敏,大舵迟钝。特徵是没有稳定翼片,只有一对配重,有的更连平衡配重都没有,以旋翼头的减震橡皮轴承取代,像实机的飞狼 ( 贝尔 222 ) 就是。
2.希拉方式
希拉方式和贝尔方式的特性相反,大舵灵敏适合大动作飞行,应用在R/C直升机,只是现在很少有单纯的希拉控制方式的 R/C 直升机, 希拉控制方式的 R/C 直升机特徵是有一对平衡翼片。平衡翼主要是作为伺服机和主旋翼间的一个中介,以伺服机拉动平衡翼,再以平衡翼拉动主旋翼,达到四两拨千斤之效。
3.贝尔.希拉混合式
撷取贝尔式和希拉式的优点混合而成,只有 R/C 直升机采用,其控制流程如下:
当打降舵时,整个旋翼控制分为下面两道流程同时进行:
贝尔效应流程
打降舵 >> 十字盘前倾 >> 剪型臂衰减舵量 >> 主旋翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 主旋翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应,延後90度 ) >>主旋翼回转面向前倾 >> 前进力。
希拉效应流程
打降舵 >> 十字盘前倾 >> 平衡翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 平衡翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应,延後 90 度 ) >> 平衡翼回转面向前倾 >> 拉动主旋翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 主旋翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应,延後 90 度 ) >> 主旋翼回转面向前倾 >> 前进力。
由上面流程可知,贝尔效应流程少了一道陀螺效应,控制较直接快速,而且是透过剪型臂衰减动作量 ( 小舵 ) 以伺服机直接拉动主旋翼攻角,因为是直接拉动主旋翼,所以小舵灵敏,在停悬时的小动作修正,有直接快速的效果,但因拉动主旋翼的攻角很小,所以无法从事侧滚等大动作量的飞行。而希拉效应刚好相反,反应慢半拍,但因为是以伺服机拉动平衡翼再以平衡翼去拉动主旋翼攻角,所以动作量很大,这有点像汽车的方向盘,有动力辅助的,省力转得快,但细微的路面感较差,没动力辅助的,开起来路面感十足,但转大方向,像路边停车,得费九牛二虎之力。
平衡翼对希拉效应灵敏度影响很大,在旋转的过程中,平衡翼因周期性的攻角变化而作周期性的上下细微摆动,平衡翼上下摆动幅度越大,主旋翼攻角差也就越大,攻角差越大,升力差也就越大,机体的动作量也越大,而能改变平衡翼上下摆动幅度的就是平衡翼攻角、重量、面积、平衡杆长度,平衡翼片中心轴位置、转速 ... 等,其中最方便直接的就是换平衡翼片,换个大面积、轻量的平衡翼片,重量越轻,陀螺效应越小,越容易上下摆动,拉动的主旋翼角度越大,升力差也就越大,翻滚动作也就越快速。
陀螺效应 这是一个很奇妙的物理现象,如右图,一个转动的物体,当在某一点施力,施力的效果会出现在沿转动方向 90 度的地方出现,而且转动的物体会有保持原来状态,抗拒外来力量的倾向,也就是转动中物体的轴心会极力保持在原来所指的方向。像枪管中的膛线使子弹高速旋转以保持直进性就是运用陀螺效应,直升机高速旋转的主旋翼同样的也会有陀螺效应产生,控制方式也必须考虑这种力效应延後 90 度出现的陀螺效应。 |