項(xiàng)目3 無人直升機(jī)的組裝與調(diào)試

無人機(jī)組裝與調(diào)試項(xiàng)目3：無人直升機(jī)的組裝與調(diào)試一、無人直升機(jī)的組裝無人機(jī)直升機(jī)的組裝要求較為嚴(yán)格，需要將飛機(jī)各機(jī)械部件完美匹配組裝，包括電機(jī)位置與齒輪或者皮帶的機(jī)械結(jié)合、十字盤球頭連桿的長度、T頭組件的安裝順序、伺服舵機(jī)機(jī)械搖臂的中立位置、尾波箱的機(jī)械水平、各緊固件之間的虛位調(diào)整等。組裝前準(zhǔn)備工作（零件準(zhǔn)備）名稱品牌型號單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（元）備注側(cè)板

個(gè)1

底板

個(gè)1

電池固定板

個(gè)1

尾撐

個(gè)1

球頭拉桿

個(gè)4

十字盤

套1

十字盤導(dǎo)板

個(gè)1

電機(jī)座

個(gè)1

主旋翼頭（T頭）

套1

大齒盤/傳動軸（含皮帶）

套/條

電機(jī)

個(gè)1

電調(diào)

個(gè)1

電池

組若干

大槳

副1

尾槳

副1

尾旋翼組件

套1

尾桿

個(gè)1

尾桿支撐桿

個(gè)2

水平翼

個(gè)1

伺服舵機(jī)

個(gè)4

起落架

個(gè)1

飛機(jī)頭罩

個(gè)1

……

無人機(jī)直升機(jī)按照傳動方式主要有齒輪傳動和皮帶傳動兩種，成功的組裝一臺直升機(jī)首先要了解所組裝的飛機(jī)是那種傳動方式，按照飛機(jī)的傳動方式清點(diǎn)飛機(jī)所有配件如表所示，除了清點(diǎn)所有飛機(jī)零部件外，無人直升機(jī)型號從常見的450級別到700L級別以及各類行業(yè)應(yīng)用級別無人直升機(jī)組裝方式及步驟各有不同，無人直升機(jī)危險(xiǎn)性高操作難度大，因此組裝飛機(jī)前一定要清點(diǎn)隨機(jī)清單、說明說、組裝圖紙及產(chǎn)品合格證，嚴(yán)格對照隨機(jī)配件清單清點(diǎn)飛機(jī)配件，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)停止組裝步驟，聯(lián)系賣家解決問題才能繼續(xù)組裝。組裝前準(zhǔn)備工作（工具準(zhǔn)備）表3-2無人直升機(jī)組裝工具和設(shè)備清單名稱品牌型號單位數(shù)量擺放位置備注球頭鉗

水平尺

十字盤調(diào)平器

內(nèi)六角螺絲刀

十字螺絲刀

鑷子

游標(biāo)卡尺

電烙鐵、焊錫

熱縮管

尖嘴鉗

剝線鉗

萬用表

熱風(fēng)槍

螺絲膠

3M膠

易拉得

……

無人直升機(jī)組裝工作涉及的工具和設(shè)備相比于其他飛機(jī)復(fù)雜的多，因此為保證組裝工作的順利進(jìn)行，應(yīng)按照表中的清單表備齊所有組裝工具和設(shè)備，再開始進(jìn)行組裝工作，下圖3-3為軸傳無人直升機(jī)組裝工具配件圖。組裝注意事項(xiàng)無人直升機(jī)組裝常規(guī)注意事項(xiàng)同上述固定翼組裝注意事項(xiàng)大體相同，以下所講組裝注意事項(xiàng)是結(jié)合以往組裝調(diào)試及試飛無人直升機(jī)后的飛行穩(wěn)定性、安全及手感所總結(jié)出來的注意事項(xiàng)。（1）要仔細(xì)閱讀組裝用零部件的用戶使用手冊、使用或安裝說明書、圖紙，詳細(xì)了解和熟悉其品牌、型號、規(guī)格、性能、特性以及安裝注意事項(xiàng)等。（2）清點(diǎn)所有組裝零件，備齊所有使用工具，并整齊劃分工具區(qū)和配件區(qū)，做到配件和工具左右分明，中間區(qū)域可平鋪一個(gè)桌布或者厚大的毛巾，放置一個(gè)螺絲專用存放盒子，放置螺絲掉落亂蹦；（3）一般產(chǎn)品組裝會被劃分為幾個(gè)板塊，每個(gè)板塊組裝完成后可進(jìn)行統(tǒng)一拼裝，按照產(chǎn)品手冊檢查每個(gè)板塊中零部件有無缺失和損壞情況；（4）T字頭整體安裝要根據(jù)圖紙中墊片軸承順序安裝，其中軸承一般為推力軸承，注意安裝正反面，T頭螺栓扭緊一般要兩邊同時(shí)扭緊，確保兩側(cè)扭力大小相同，避免出現(xiàn)甩漿現(xiàn)象；（5）安裝飛機(jī)機(jī)身各部件時(shí)，應(yīng)先按照組裝手冊要求螺絲不要直接扭緊，遇到兩側(cè)同時(shí)需要上多個(gè)螺絲的情況，需要遵循X形交替擰螺絲的原則；組裝注意事項(xiàng)（6）直升機(jī)飛行震動大因此需要在十字盤球頭、尾波箱組件、主軸鎖緊扣、電機(jī)固定座以及機(jī)身上金屬與金屬連接固定的地方，在其螺絲的螺紋上涂抹2-3毫米螺絲膠以用來更穩(wěn)定的鎖緊；（7）電機(jī)安裝需要調(diào)節(jié)電機(jī)安裝座，以確保電機(jī)齒輪與飛機(jī)大齒盤/皮帶結(jié)合不適當(dāng)，二者結(jié)合過于緊密會造成大齒盤擠壓，飛行卡頓耗電量增大；二者結(jié)合過于松垮，會造成大齒盤掃齒打滑；皮帶傳動應(yīng)根據(jù)安裝好后按壓皮帶，皮帶反彈力度大小確定安裝是否適中；（8）T字頭與十字盤之間的球頭連桿需要用游標(biāo)卡尺測量，盡可能貼近產(chǎn)品手冊上的數(shù)值，并且需要注意兩邊同時(shí)有螺紋的情況下需要兩側(cè)保留相同螺紋數(shù)量；（9）安裝尾桿需要注意使用水平尺，將其安裝水平，避免尾部受力偏移，造成飛機(jī)飛行擺尾；（10）飛機(jī)組裝好后需要合理布局飛機(jī)線路，留一個(gè)水平且相對電機(jī)電磁干擾較小的部位用來安裝飛機(jī)陀螺儀（飛控）；（11）安裝好機(jī)械部分后，需要正確走線連接陀螺儀，拔掉電機(jī)線給飛機(jī)通電以校準(zhǔn)伺服舵機(jī)中立位置，安裝舵機(jī)搖臂與十字盤球頭；整機(jī)組裝（1）組裝T字頭：T字頭由兩側(cè)金屬槳夾、橫軸、墊片、軸承兩個(gè)、推力軸承、墊片、螺栓墊片和螺絲組成，首先要給推力軸承均勻抹上滑油，按照裝配要求一次將墊片、軸承、槳夾、軸承、推力軸承、墊片、螺絲墊片和螺絲套在橫軸上，兩側(cè)相同零部件按照順序戴在橫軸之上，利用兩個(gè)螺絲刀對兩側(cè)螺絲同時(shí)進(jìn)行鎖緊如下圖所示；整機(jī)組裝

（2）主軸與T頭組裝：分清主軸上下兩側(cè)，將向上一側(cè)插入T頭內(nèi)，擰緊螺栓整機(jī)組裝

（3）十字盤：將十字盤套入主軸上，將用游標(biāo)卡尺精準(zhǔn)測量后的球頭連桿與金屬槳夾連接起來整機(jī)組裝

（4）機(jī)身側(cè)板與起落架：兩側(cè)機(jī)身側(cè)板中間加裝的電機(jī)座、主軸固定座（含軸承）、腳架固定座、十字盤導(dǎo)板以及固定板，將起落架拼裝完成用螺絲固定在腳架固定座上整機(jī)組裝（5）舵機(jī)安裝：將控制十字盤的舵機(jī)安裝在機(jī)身側(cè)板上不要加裝舵機(jī)臂，尾部舵機(jī)安裝在靠近尾部的機(jī)身側(cè)板上整機(jī)組裝（6）尾部總成安裝：將尾槳槳夾（與T頭主槳夾安裝方法一致）、尾滑套、尾槳控制臂依次按圖紙用專用螺絲固定；金屬尾側(cè)板兩側(cè)均安裝軸承后，將自帶齒輪的尾橫軸套入金屬尾側(cè)板上，再將尾滑套與尾槳夾套入橫軸之上扭緊螺絲整機(jī)組裝（7）電機(jī)安裝：電機(jī)線焊接上香蕉頭，將電機(jī)齒輪安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，最后將電機(jī)固定在電機(jī)固定座上，帶上螺絲不要扭緊；

（8）主旋翼與傳動齒盤安裝：將主旋翼鎖緊扣套在主軸上，傳動齒盤放在安裝位置上并與電機(jī)齒輪貼合卡上，讓主軸通過主軸固定座和傳動齒盤，在下方主軸座上鎖緊主軸整機(jī)組裝（9）尾桿及尾部總成安裝：將帶有尾波箱總成的尾桿嵌入機(jī)身中，對準(zhǔn)尾桿螺絲孔，上緊螺絲整機(jī)組裝

（10）尾撐與水平翼安裝：將尾撐豎直安裝在尾旋翼另一側(cè)，對準(zhǔn)螺紋孔上緊螺絲；安水平翼與尾撐桿需要安裝在確定的位置上，才能起到支持尾桿強(qiáng)度的作用整機(jī)組裝

（11）電子設(shè)備安裝:電調(diào)陀螺儀和電調(diào)，香蕉頭焊接完成后，電調(diào)可放置放在機(jī)身側(cè)板上或者底板上，用扎帶固定，將陀螺儀安裝在飛機(jī)尾桿與機(jī)身連接的地方（相對水平），將杜邦線插口朝外，用3M膠固定

需要考慮的問題無人直升機(jī)機(jī)身安裝的好與壞直接影響調(diào)試飛機(jī)的難度，影響了飛機(jī)飛行安全，以下問題需要在安裝機(jī)身時(shí)考慮周全。（1）安裝伺服舵機(jī)臂需要先找到舵機(jī)的中立位置；（2）飛機(jī)上所有球頭連桿需要比要求數(shù)值多出3-5毫米，為飛機(jī)調(diào)試留有余地；（3）飛機(jī)陀螺儀安裝位置盡可能避免強(qiáng)電磁干擾，如避免與電調(diào)、電機(jī)等直接安裝在一起；（4）要考慮到接收機(jī)安裝的位置，選取干擾小且牢固可靠的位置作為接收機(jī)的安裝位置；（5）合理布線，需要根據(jù)電調(diào)、陀螺儀、接收機(jī)安裝位置，選擇合理布線格局，防止舵機(jī)線不夠長和與其他機(jī)械結(jié)構(gòu)摩擦裸露；（6）機(jī)身上所有螺絲需要調(diào)試結(jié)束后統(tǒng)一涂抹螺絲膠在進(jìn)行檢查鎖緊。二、無人直升機(jī)的調(diào)試無人直升機(jī)的調(diào)試基本分為機(jī)械部分調(diào)試、遙控器調(diào)試（調(diào)試陀螺儀前分別要對遙控器進(jìn)行調(diào)試）和陀螺儀（飛控）調(diào)試三部分，三個(gè)部分相互配合調(diào)試完成，才能算調(diào)試出一架無人直升機(jī)。二、無人直升機(jī)的調(diào)試（機(jī)械部分調(diào)試）無人機(jī)機(jī)械部分調(diào)試主要在于處理飛機(jī)各個(gè)機(jī)械部分配合問題，使飛機(jī)各方面配合處于相對完美的狀態(tài)，以下幾方面介紹了飛機(jī)機(jī)械部分的調(diào)試（1）傳動齒微調(diào)：將電機(jī)、傳動齒、尾桿的長度調(diào)節(jié)到相互配合順滑的狀態(tài)，電機(jī)上一般是可以對電機(jī)進(jìn)行前后微小的調(diào)節(jié)如圖所示，尾桿的長度一般也是可以根據(jù)傳動齒的鎖緊程度或者皮帶的松緊程度來進(jìn)行前后微小的調(diào)節(jié)，利用這些微小的調(diào)節(jié)調(diào)整好三者的配合程度，達(dá)到撥動主旋翼整個(gè)飛機(jī)傳動機(jī)制能夠順滑的進(jìn)行，沒有過于緊密的卡頓或者過于松弛的滑動脫落；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（機(jī)械部分調(diào)試）（2）伺服舵機(jī)中立位置：將電調(diào)、伺服舵機(jī)、陀螺儀、遙控器接收機(jī)按照標(biāo)準(zhǔn)連線連接起來，拔掉飛機(jī)電機(jī)供電線，給飛機(jī)通電，舵機(jī)自然找到自己的中立位置，給舵機(jī)水平安裝舵機(jī)搖臂，扭緊舵機(jī)搖臂螺絲二、無人直升機(jī)的調(diào)試（機(jī)械部分調(diào)試）（3）尾部調(diào)整：讓尾舵找到中立位置，調(diào)整尾舵連桿，使得尾滑套與尾旋翼控制臂保持90度垂直，安裝尾舵機(jī)連桿，并利用水平尺將尾波箱調(diào)整到水平狀態(tài)二、無人直升機(jī)的調(diào)試（遙控器設(shè)置）遙控器檢查的內(nèi)容主要是通電后是否可以接通發(fā)出信號。不同產(chǎn)品的遙控器與遙控接收機(jī)的匹配操作是不同的。這里以futaba遙控器為例。（1）將飛機(jī)四個(gè)伺服舵機(jī)按照陀螺儀連接線說明分別插入相對應(yīng)的杜邦接口中，接線如下圖所示二、無人直升機(jī)的調(diào)試（遙控器設(shè)置）（2）打開遙控器，拔掉飛機(jī)電調(diào)與電機(jī)的電源線；（3）找到接收機(jī)linkmode鍵位，按下此鍵位接收機(jī)紅燈長閃，3秒后松開鍵位，接收機(jī)綠燈常亮，表示對碼成功下圖3-17為對碼成功后的接收機(jī)狀態(tài)；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（遙控器設(shè)置）（4）拔掉飛機(jī)電源，將遙控器油門桿推到最高處，接通飛機(jī)電源等待電調(diào)滴滴音樂響起，再等待滴、滴兩聲后將遙控器油門桿拉到最低，電調(diào)校準(zhǔn)完畢。（5）新建直升機(jī)模型：打開遙控器，雙擊遙控器lnk鍵，滑動滾輪找到菜單中modelsel選項(xiàng)，繼續(xù)滑動滾輪至new選項(xiàng)，長按rtn鍵1秒，將右側(cè)的airplane（固定翼模型）換成helicopter（直升機(jī)模型），滑動滾輪至yes鍵并長按rtn鍵位1秒，直升機(jī)模型建立成功；（6）油門熄火：雙擊遙控器lnk鍵，滑動滾輪進(jìn)入菜單中的THRCUT菜單中，將下方NORMAL的INH選項(xiàng)改為ACT，將IDLEUP3同樣設(shè)置為ACT，SW選項(xiàng)設(shè)置一段開關(guān)，一般選擇SF，此時(shí)遙控器左下方SF開關(guān)打電機(jī)熄火為熄火狀態(tài)，關(guān)閉則電機(jī)正常工作，設(shè)置界面如下圖所示；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）直升機(jī)陀螺儀種類繁多，調(diào)參方法也各有不同，我們介紹的調(diào)參方法參照K-BAR直升機(jī)陀螺儀為例：（1）打開遙控器，給飛機(jī)通電，打開電腦調(diào)參軟件，用數(shù)據(jù)線連接飛機(jī)陀螺儀與電腦，左上角出現(xiàn)USB已連接說明連接正常；（2）根據(jù)所調(diào)飛機(jī)的型號，確定主旋翼敏捷度和陀螺儀增益數(shù)值（一般根據(jù)推薦而定），尾部偏航比率和陀螺儀增益也可根據(jù)推薦而定，之后再根據(jù)飛行狀態(tài)和手感進(jìn)行調(diào)整如圖3-19為K-BAR陀螺儀調(diào)參基礎(chǔ)界面；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（3）電機(jī)右上方安裝鍵，進(jìn)入菜單欄，接收機(jī)選擇默認(rèn)，將遙控器遙桿放置于中立位置，點(diǎn)擊設(shè)置中立點(diǎn)，得到副翼、升降、尾舵、總螺距處于相對平衡狀態(tài)（位置為0%）如下圖界面；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（4）下圖為傳感器安裝方向，一般都是按照圖中的方向來安裝陀螺儀傳感器；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（5）轉(zhuǎn)動方向常見直升機(jī)主旋翼都是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如圖所示調(diào)參陀螺儀數(shù)據(jù)時(shí)也同樣選中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（6）十字盤選項(xiàng)卡有HR-3、H-3、H-4、H-1幾種類型，我們所調(diào)的直升機(jī)十字盤屬于HR-3類型，所以需要選中它，如圖3中將常見集中十字盤類型以圖片方式展，能更直觀的辨別直升機(jī)十字盤所屬類型；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（7）總距方向選項(xiàng)卡我們選擇上升螺距，如圖所示符合直升機(jī)上升原理；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（8）右圖舵機(jī)選項(xiàng)卡中，需要我們推動油門桿，判斷各個(gè)舵機(jī)是否是上升行程，如果是則不用更改，如果不是則需要改變相對應(yīng)舵機(jī)的正反行程量；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（9）修定選項(xiàng)卡中舵機(jī)可以進(jìn)行微調(diào)，利用十字盤調(diào)平器對十字盤進(jìn)行水平調(diào)整；將飛機(jī)主旋翼槳葉與機(jī)身處于同一水平，將螺距尺戴在槳葉中間，調(diào)整螺旋總距使得螺距尺度數(shù)為0，如圖所示；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（10）螺旋總距選項(xiàng)卡中將油門推到最大，調(diào)整數(shù)值為80-100，使得螺距尺度數(shù)為12-14之間如圖所示；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（11）右圖循環(huán)螺距選項(xiàng)卡中，將機(jī)體放平并將主槳葉放置尾管上方，螺距尺度數(shù)應(yīng)該為0，點(diǎn)擊測量按鍵，調(diào)節(jié)舵機(jī)微調(diào)使得螺距尺度數(shù)與為8度；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試）（12）尾部選項(xiàng)卡中波動遙控器尾舵向左，尾滑套會向右偏移（如果不對需要點(diǎn)擊尾部反向按鍵）調(diào)整逆時(shí)針指針數(shù)值使得尾滑套與槳夾留有1-2毫米間隙；同理波動遙控器尾舵向右調(diào)整方式相同如圖所示；二、無人直升機(jī)的調(diào)試（陀螺儀調(diào)試后