Hi Start/ Bungee Start (橡皮绳弹射装置) DIY

triplane · 发表于 2010-2-26 20:43

翼展2米以上的热气流滑翔机模型的放飞，多采用国际上通用的电动绞车牵引起飞方式。但是这种方式对模型强度、操纵者的技术要求都很高，器材设备昂贵，笨重，搬运架设都很繁琐，不适合普及。在国外，翼展3米以下的热气流滑翔机还有一种很流行的低成本弹射起飞装置，俗称Hi Start 或者 Bungee Start,制作简易,成本低廉,使用方便,很适合业余爱好者。
橡筋弹射装置有两种不同的使用方式，第一种比较常见，我们权且叫它“垂直弹射”，另一种自然就是“水平弹射”了。垂直弹射的方法前面版主大人有过介绍，我就不多罗嗦了。水平弹射一般将弹射钩安装在机头下部，离重心位置距离很远，类似于固定翼牵引的原理。弹射后需要利用弹性势能转换成的高速阶段拉杆爬升，技术要求更高些。两种起飞方式各有利弊，需要根据个人的模型特性和自身技术水平来取舍。一般来说，后者对模型的强度要求更高，适合高性能竞赛级模型和重量较大的像真模型。总的来说，被弹射的模型质量越大，对橡皮绳的弹力要求越高。国外普遍采用防紫外线和防磨损处理过的优质实心橡胶绳，结实耐用，弹力高，但是价格相对较贵，我们可以用中空的医疗用乳胶管代替，目前网上可以买到的最粗外径在9-10毫米，壁厚1.5-3毫米的乳胶管，完全可以满足3米以下热气流机的弹射要求。
最近我打算做一架3米左右的无动力热气流机，所以自己制作了一套Hi Start，基本配置是6X9毫米的乳胶管20米，80磅拉力海钓线100米，起飞状态下拉伸距离50米左右（也就是后退50-60步），自然脱钩高度大于120米，如果加上推杆俯冲脱钩，可以达到180米左右的高度。
这里把使用材料、加工方法和完成品贴出来供大家参考。
材料：
1. 遮阳伞用尼龙布一块，大小约50厘米见方（自由市场卖布的小摊上买来的布头，2块钱），用于制作回收伞，以鲜艳的颜色为上选（便于发现,回收）；
2. 优质合股尼龙线，直径1毫米左右，长5米，用于制作回收伞；
3. 60磅以上拉力的钓鱼线1盘，长度不少于100米，合股的或单股的均可，最好选用带有荧光色的那种，便于在外场寻找、回收，价格20-80元不等；
4. 家具用玻璃门拉手一套，用于制作线盘绕线手柄，价格10元以内；
5. 4-6毫米桦木层板2块，每块400毫米见方，用于制作线盘挡板；
6. 报废风筝线盘1个，用于制作线盘旋转部分和持握处；
7. 直径约30厘米的PVC管材一段，长度约10厘米，内径应能够配合风筝线盘外径（可在建材市场买到）；
8. 6X9（内径/外径）医疗用乳胶管20米以上，淘宝价格约2元/米
9. 大号钢质钥匙圈2个，用于制作固定环和弹射钩挂环；
10. 5毫米热缩管适量
11. 红色自动喷漆两罐，美化用（共约30元）
12.1毫米层板一小块，用于制作绕线手柄补强片和回收伞理线器

[ 本帖最后由 triplane 于 2010-2-26 21:53 编辑 ]

triplane · 发表于 2010-2-26 20:45

绕线盘的制作
首先用电动工具将报废风筝线盘的外框绕线挡板切除，只留下旋转部分的平面即可。
将PVC水管切取约10公分长的一段，将边缘打磨光滑平整。
将水管与切除外框的风筝线盘旋转部分以环氧胶粘合牢固。粘合后风筝线盘的外框与水管应能够顺滑转动。
在桦木层板上裁切出两个同样大小的圆盘，并将其中一个挖出持握位置的开孔，大小与风筝线盘/水管相同；另一块分别开出一个小的半圆孔与一个扇形开孔（参见照片），供搬运和橡胶绳末端导出用。在这块层板上的适当位置贴上一块1毫米圆形层板补强，中心钻5毫米孔，衬一段长度略大于层板厚度的黄铜管，供安装绕线手柄用。
将两块圆形层板找准圆心，分别用环氧胶粘合在PVC水管两侧，保持风筝线盘内圈转动顺畅。
喷上红色油漆，待干后安装好家具店购得的玻璃门手柄，至此绕线盘部分的制作完成。
回收伞的制作：
将尼龙遮阳伞布剪成直径约40厘米的圆形，中心开一个直径2厘米的小孔。圆形布片的外沿与小孔边缘用缝纫机锁边，防止散开（俺家里没有缝纫机，全都仰仗夫人的巧手）。
将一个钢质钥匙圈套入一小段热缩管后加热封死开口处待用。
将合股尼龙线剪成约60厘米左右的8小段，一端与钥匙圈打结系牢后留出10公分左右，套入一段热缩管，再打一个节，分散开8根线备用。
用1毫米层板制作1个外径20毫米的圆片，内部挖出10毫米直径的孔，然后再在这个环上均匀钻出8个小孔，孔的大小应能够让尼龙合股线顺畅穿过。这个圆环就是回收伞的理线器，可以有效避免8根伞绳缠绕纠结。
将回收伞伞衣折叠成8等分，刮出印记，按照印记将8根伞绳的上下两端与伞衣的边缘牢固缝合，针脚要密实牢固。
将8根缝好的伞绳依次穿过理线器后重新打结系紧，然后编成辫子状，打结收尾，回收伞就做好了。

[ 本帖最后由 triplane 于 2010-2-26 21:33 编辑 ]

hotayn · 发表于 2010-2-26 21:19

:em04:

triplane · 发表于 2010-2-26 21:45

接下来的事情就比较简单了。钓鱼线和回收伞稳固链接，橡胶绳和钓鱼线牢固连接，橡胶绳的另一端与另一个钥匙环连接，用于地面固定。传统的方式是在地面上以反倾角将一个钢钎打入地下，将钥匙环套进钢钎，做为橡皮绳的锚点。其实飞行场地如果有现成的小树或者木桩，这个手续也可以简化。不过要注意的是，橡胶绳末端最好用牢固的材料包覆，以免过度受力而最早出现老化现象。
放飞时应检查弹射装置沿途地面的障碍物和尖锐物品，避免出现意外。确定安全后，手持回收伞伞衣，向下风区走50-60步，直至感到橡胶绳拉力达到最大值附近。
助手手持模型，对准风向迎风站立，模型略微抬头，机头对准风向。将回收伞末端的牵引环套在模型机身下的牵引钩上（垂直弹射方式的模型牵引钩应位于重心位置前10毫米左右的机身下方，内外侧需要局部用层板加强，外侧用2毫米以上钢丝制作牵引钩，最好插入机身一端攻丝扣，以爪牙螺母固定。牵引钩越靠近重心，模型上升轨迹越陡，方向控制越困难，适合在风小时使用，反之航向循迹性越好，但爬升角度平缓，适合大风天使用）

[ 本帖最后由 triplane 于 2010-2-27 14:17 编辑 ]

triplane · 发表于 2010-2-26 21:52

此时操纵者应检查舵面运动状况，准备起飞。助手要果断脱手，放出模型，同时操纵者密切观察模型航向，适时修正方向舵，让模型保持对正风向。当模型逐渐转入水平姿态，上升速度减缓时，可以推杆让模型进入俯冲，脱钩瞬间迅速拉杆，利用速度大角度爬升，争取额外高度。（理想时可获得50米以上的额外高度）。脱钩后，牵引绳末端的回收伞被风打开，引领牵引绳朝起飞线方向下落。助手此时可以拾取牵引装置并回到起飞线附近，准备好下一轮弹射。

就说这些吧，希望对大家的飞行有所帮助，欢迎讨论！

jkqiu · 发表于 2010-2-26 21:53

momocha8802 · 发表于 2010-2-26 22:00

做的不错~~

飞鱼 · 发表于 2010-2-26 22:00

好文章:em26:

a_m · 发表于 2010-2-27 11:00

很久没看见如此精彩的制作文章。感谢感谢。

chenmr · 发表于 2010-2-27 11:10

这不就是P3T么？

chenmr · 发表于 2010-2-27 11:14

P3T的规则要求：橡筋（或弹性物质）不大于100克，非弹性线长不小于30米，飞机原来要求只能对2个舵面进行操控，09年规则取消操控舵面的限制。飞机从脱钩开始计时120秒飞行时间，定点降落。

[ 本帖最后由 chenmr 于 2010-2-27 11:15 编辑 ]

triplane · 发表于 2010-2-27 14:24

P3T模型的竞赛规则对模型尺寸和弹射装置都有严格的规定，并不适用于普通热气流滑翔机。而国外流行的这类弹射装置则完全可以根据个人需要和场地条件进行随意调节。我制作的这套装置是根据个人飞行场地的状况来决定橡皮绳长度的。有条件的朋友们完全可以根据自己的模型重量、翼展、场地大小更改设置参数。一般来说，橡皮绳最大长度不超过60米。钓鱼线（也就是非弹性线）长度100米就足够了。需要弹射质量大于1500克的模型的同好，如果经济条件允许的话，可以选择游泳或者健身器材专卖店供应的6-8毫米直径的实心橡皮绳，只不过价格比较昂贵罢了。

youlan · 发表于 2010-2-27 16:45

好文章！！！受用了!!!!:em26: :em26:

youlan · 发表于 2010-2-27 21:33

有个问题：绞车是不是速度很快的？和弹射一样？:em22:

triplane · 发表于 2010-2-27 22:18

原帖由 youlan 于 2010-2-27 21:33 发表
有个问题：绞车是不是速度很快的？和弹射一样？:em22:

绞车靠脚踏板连接的调速器控制，速度可以调节……但是绞车要500米左右的牵引线，因为要在200米外设置导向回收滑轮。

youlan · 发表于 2010-3-1 17:20

绞车是个怎么样的系统啊？好像不只是一个可调速的卷扬机，有没有详细点的资料？不知道用钓鱼用的电动收线轮能改装不？

triplane · 发表于 2010-3-1 17:56

目前绞车系统主要用于F3B和F3J项目的比赛，做为牵引起飞的动力源。绞车系统的主要构成包括：12V电源，绞车底座，绞盘，联轴器/离合系统，调速机构/踏板，大马力直流电机，牵引线，导向滑轮等。国外常见绞车系统请参考这个网址链接：
http://rc-sailplane.com/winch/fluhs/fluhs_j.htm
绞车系统总质量比较大，一方面是出于稳固的原因，另一方面也在于自身结构材料和需要承受的张力、应力等。一般绞盘上缠绕有500米左右的高强度尼龙牵引线，能够承受大于100公斤的拉力而不至断裂。在起飞线前方上风区约200米处埋入固定桩/导向滑轮组，将牵引线末端穿过滑轮组后拉回起飞线位置，准备与机身下部的牵引钩链接。起飞时助手手持模型，操纵者用右脚点踏调速开关，令牵引线张紧，然后踩下调速开关，助手将模型送出。牵引轨迹相对橡皮绳弹射要更加陡峭，速率更高，对模型的强度要求也更严格。牵引过程中操纵者不断调整绞车速率，配合推杆俯冲脱钩动作，可以令模型轻松获得200米以上的脱钩高度。