遙控直升機(jī)龐巴迪公司名稱:收音機(jī)controlled helicopte或R/C直升機(jī)),即能遠(yuǎn)距離控制飛行的直升機(jī)。
通常是依靠地面飛行控制人員操縱遙控設(shè)備,以動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)旋翼,通過(guò)縱向、橫向、航向、升力和發(fā)動(dòng)機(jī)等5個(gè)通道,使遙控直升機(jī)可以垂直起降、空中懸停,朝任意方向飛行。
遙控直升機(jī)最初是由系留無(wú)人機(jī)發(fā)展而來(lái),第二次世界大戰(zhàn)之后,美國(guó)注意到“反潛”的重要性,于是發(fā)明了可以攜帶魚雷的第一代遙控直升機(jī)。
由于遙控直升機(jī)本身的特點(diǎn),它被廣泛應(yīng)用于電力、農(nóng)業(yè)、消防、空拍等領(lǐng)域。除此之外,遙控直升機(jī)還有橫滑、筋斗、橫滾、尾旋上升、垂直拉起上升、倒飛等特技性能。因?yàn)檫b控直升機(jī)本身具有的趣味性和挑戰(zhàn)性,使得其逐漸發(fā)展成一種航模運(yùn)動(dòng),吸引著眾多航模愛(ài)好者。
常見(jiàn)的是航模遙控直升機(jī)模型,分為電動(dòng)和油動(dòng)兩類,油動(dòng)遙控直升機(jī)動(dòng)力強(qiáng),飛行時(shí)間長(zhǎng);電動(dòng)遙控直升機(jī)動(dòng)力更強(qiáng),重量更輕,但飛行時(shí)間短。它們跟傳統(tǒng)直升機(jī)的最大分別是多了一個(gè)副翼,以便于更好的控制旋翼的方向。
發(fā)展歷史
發(fā)展背景
中國(guó)的竹蜻蜓和意大利人文藝復(fù)興時(shí)期畫家、自然科學(xué)家、工程師列奧納多·達(dá)·芬奇(Leonardo da Vinci)的直升機(jī)草圖,為現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認(rèn)是直升機(jī)發(fā)展史的起點(diǎn)。
1907年8月,法國(guó)人工程師保羅·科爾尼爾(Paul Cornu)研制出一架全尺寸載人直升機(jī),并在同年11月13日試飛成功。這架直升機(jī)被稱為“人類第一架直升機(jī)”。這架名為“飛行自行車”的直升機(jī)不僅靠自身動(dòng)力離開地面0.3米,完成了垂直升空,而且還連續(xù)飛行了20秒鐘,實(shí)現(xiàn)了自由飛行。
系留式是無(wú)人直升機(jī)發(fā)展初期出現(xiàn)的一種形式,例如,德國(guó)的“百眼巨人”Ⅰ型就是這種系留式。這類空中機(jī)器人的特點(diǎn)是采取繩索將無(wú)人直升機(jī)與地面相連,所需燃油或電力通過(guò)油管、電纜直接從地面供應(yīng),因而滯空時(shí)間長(zhǎng)。但它的重要缺點(diǎn)是地面站不能與無(wú)人直升機(jī)分離,這限制了它所能達(dá)到的升空范圍,不僅偵察區(qū)域范圍小,而且容易被定位和攻擊,現(xiàn)代無(wú)人直升機(jī)已不再采用這種形式。
隨著可靠的電子設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用,使得遙控飛行成為可能。
發(fā)展歷程
遙控?zé)o人直升機(jī)徹底擺脫了系留所帶來(lái)的限制,但對(duì)飛行控制系統(tǒng)、無(wú)線電信息傳送系統(tǒng)提出了相當(dāng)高的要求。比如,美國(guó)研制的QH-50系列直升機(jī)是比較早的遙控直升機(jī)。
二戰(zhàn)時(shí)期,第三帝國(guó)使用無(wú)限制潛艇戰(zhàn)以及美國(guó)海軍潛艇部隊(duì)對(duì)日本的圍困作戰(zhàn),說(shuō)明了潛艇的非凡戰(zhàn)略價(jià)值,美國(guó)由此開始重視反潛。
1955年,美國(guó)在潛艇上裝備了SQS-26主動(dòng)低頻聲納,探測(cè)距離達(dá)到了60公里以上,近乎十倍于同期所有類似的反潛探測(cè)裝備。但SQS-26能指示的目標(biāo)很多都在反潛魚雷的攻擊范圍之外,射程10余公里的阿斯洛克反潛導(dǎo)彈也常常鞭長(zhǎng)莫及;而具備長(zhǎng)航程的美國(guó)海軍第一代反潛直升機(jī)HSS-1目標(biāo)太大且過(guò)于笨重,并不能為當(dāng)時(shí)的護(hù)航驅(qū)逐艦所用。
為此美國(guó)開始使用無(wú)人遙控技術(shù),研制出了重量不過(guò)1噸,但卻可以攜帶一枚324毫米輕型反潛魚雷飛行超過(guò)20海里,并準(zhǔn)確地把魚雷丟到聲納標(biāo)定的潛艇頭頂?shù)腝H-50D“DASH”無(wú)人反潛直升機(jī)。
1960年,QH-50A反潛遙控直升機(jī)試飛成功。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制,無(wú)人直升機(jī)的性能和功能與軍方的使用要求有很大差距。在之后的不到10年時(shí)間里,美國(guó)擁有的近800架QH-50折損一半有余。美國(guó)軍隊(duì)無(wú)奈于70年代末期取消了QH-50的訂貨計(jì)劃,其任務(wù)使命由空中機(jī)器人代替,無(wú)人直升機(jī)在美國(guó)的研制呈蕭條趨勢(shì)。
1975年,中國(guó)開始研制和生產(chǎn)無(wú)線電遙控模型直升機(jī),到1977年底,全部用中國(guó)制造的器材、自行試制的遙控模型直升機(jī)誕生并飛行成功。
80年代后,隨著飛控技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,無(wú)人直升機(jī)的完全自主飛行成為可能。許多發(fā)達(dá)國(guó)家加快了無(wú)人直升機(jī)研制的步伐,包括美國(guó)、以色列、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、奧地利、瑞典、日本等。
同一時(shí)期,中國(guó)還研制成功了Z-1、Z-2兩種小型遙控直升機(jī)。Z-2設(shè)計(jì)成功,成為航空工業(yè)史上第一架研制成功的20~30千克級(jí)遙控駕駛直升機(jī)。而由Z-2研制所積累的經(jīng)驗(yàn)為后來(lái)先進(jìn)無(wú)人直升機(jī)的研制奠定了基礎(chǔ)。
進(jìn)入21世紀(jì)以后,新興科技讓軍用無(wú)人機(jī)的性能更加優(yōu)秀,也促進(jìn)了民用無(wú)人機(jī)的誕生。其中遙控直升機(jī)在農(nóng)業(yè)、電力行業(yè)、廣播電視行業(yè)、消防救援行業(yè)等等都發(fā)揮了重要作用。
2005年,中國(guó)國(guó)家體育總局航空無(wú)線電模型運(yùn)動(dòng)管理中心提出的“科技體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目”包括航空模型、航海模型、無(wú)線電測(cè)向、定向越野等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。其中有關(guān)于遙控直升機(jī)的全國(guó)青少年航空航天模型教育競(jìng)賽、全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽等競(jìng)賽項(xiàng)目逐漸飛入大眾視野,“換個(gè)角度看世界”“360度無(wú)視覺(jué)死角”等玩法被不斷翻新,備受各行各業(yè)關(guān)注。同時(shí),“模型玩具化”概念的提出,以及技術(shù)上的突破,促成了遙控直升機(jī)在中國(guó)市場(chǎng)大放異彩。
工作原理
遙控設(shè)備
地面飛行控制人員操縱遙控設(shè)備,以動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)旋翼,通過(guò)縱向、橫向、航向、升力和發(fā)動(dòng)機(jī)等5個(gè)通道去控制遙控直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
遙控直升機(jī)有CCPM(差分螺距混合控制結(jié)構(gòu))斜盤和傳統(tǒng)機(jī)械斜盤,傳統(tǒng)機(jī)械斜盤是由兩個(gè)舵機(jī)來(lái)負(fù)責(zé)控制斜盤的左右傾斜和前后傾斜,并由第3只獨(dú)立舵機(jī)來(lái)控制變距系統(tǒng),新型直升機(jī)基本不采用這種斜盤了。CCPM斜盤是由3只舵機(jī)協(xié)同工作,有利于提高控制精度和減輕重量,也是相對(duì)主流的設(shè)計(jì)。
對(duì)于采用CCPM斜盤的直升機(jī)來(lái)講,按照FUTABA(日本雙葉電子工業(yè)株式會(huì)社)標(biāo)準(zhǔn),遙控設(shè)備的6個(gè)通道的分配順序是:1通道一副翼、2通道一升降、3通道一油門,4通道一陀螺儀、5通道一陀螺儀輔助通道、6通道一副翼混控。第5通道的功能是控制陀螺儀的工作模式,比如:陀螺儀感度大小,鎖尾或不鎖尾模式切換。6通道一般與1、2通道進(jìn)行聯(lián)動(dòng),通過(guò)3只舵機(jī)的協(xié)同工作來(lái)控制直升機(jī)斜盤的傾斜或平行上移、平行下移。
旋翼頭
遙控直升機(jī)通過(guò)使帶有迎角的主旋翼槳葉(main?rotor?blade)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生升力,并且通過(guò)從安裝于主軸(main?mast)的根部的傾斜盤(swashplate)經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)使主旋翼槳葉的迎角變化,進(jìn)而利用升力的變化使旋翼的旋轉(zhuǎn)面傾斜,由此產(chǎn)生朝向傾斜方向的推力,從而進(jìn)行飛行。
這就像一個(gè)陀螺一樣,可以用陀螺效應(yīng)的規(guī)律來(lái)理解。用鞭子抽打使陀螺旋轉(zhuǎn)時(shí),可以發(fā)現(xiàn)陀螺并非固定在地面一個(gè)點(diǎn)上旋轉(zhuǎn),而是在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在地面畫圈,這是陀螺的定軸性和進(jìn)動(dòng)性的生動(dòng)體現(xiàn)。所謂定軸性,即陀螺在不受外力影響的情況下,它的旋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)速都不會(huì)發(fā)生改變,換句話說(shuō),任何有質(zhì)量的物體都有慣性,而改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須對(duì)其施加外力。
進(jìn)動(dòng)性則是指旋轉(zhuǎn)物體受到外力矩作用時(shí),其旋轉(zhuǎn)平面會(huì)繞某軸轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤上某一點(diǎn)A施一向上的力F,就會(huì)發(fā)現(xiàn)圓盤不會(huì)在施力處A向上抬起,而是順著旋轉(zhuǎn)方向在轉(zhuǎn)過(guò)90”的B上抬了起來(lái)。這就是進(jìn)動(dòng)性的直觀體現(xiàn)。
力作用于物體會(huì)產(chǎn)生加速度,加速度會(huì)改變速度的大小和方向,而陀螺旋轉(zhuǎn)時(shí),力矩作用于旋轉(zhuǎn)物體所產(chǎn)生的角加速度,不僅使物體的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化,也改變了旋轉(zhuǎn)速度的方向。遙控以動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)旋翼,使其產(chǎn)生升力。
若要讓遙控直升機(jī)前進(jìn)、左右移動(dòng),則需要改變主旋翼的旋轉(zhuǎn)平面,這需要通過(guò)升力與重力的合力來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)前面的分析,要改變主旋翼的旋轉(zhuǎn)平面,必須對(duì)旋翼施加外力矩,而這是通過(guò)傾斜盤(Swash Plate)控制的。斜盤分為2個(gè)部分,由軸承連接。上半部分通過(guò)相位器與主軸連接,和主軸一起旋轉(zhuǎn),并通過(guò)連桿與主旋翼變距器連接;下半部分則通過(guò)連桿與能機(jī)連接。
斜盤直接決定了旋翼在旋轉(zhuǎn)平面對(duì)應(yīng)位置上的迎角。因?yàn)檗D(zhuǎn)速不變時(shí),旋翼迎角增大則升力增大,所以改變旋翼的迎角等于改變旋翼的升力輸出。如果斜盤整體上下運(yùn)動(dòng),那么兩個(gè)旋翼的迎角同時(shí)增大或減小,旋翼的升力輸出也隨之增大或減小。從而讓遙控直升機(jī)實(shí)現(xiàn)上升與下降。這就是總距(Collective Pitch)的作用。
當(dāng)斜盤傾斜時(shí),旋翼在旋轉(zhuǎn)平面上的迎角會(huì)隨著位置不斷改變,由此出現(xiàn)的升力差所產(chǎn)生的力矩使旋轉(zhuǎn)平面改變。旋翼在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)周期性改變升力方向與大小,被稱為“周期距(Cyclic Pitch)。
遙控直升機(jī)的控制,就是靠調(diào)整傾斜盤的位置與傾斜角度實(shí)現(xiàn)的。
尾槳
尾槳產(chǎn)生的推力,橫向方向遠(yuǎn)離飛機(jī)重心,在飛機(jī)上產(chǎn)生偏航,不斷反應(yīng)并補(bǔ)償主旋翼扭矩以保持偏航位置穩(wěn)定。
尾槳推力的大小隨尾槳俯仰或迎角的變化而變化。俯仰連桿或俯仰控制桿在與相應(yīng)俯仰軸偏移的位置處連接到尾槳輪轂的每個(gè)俯仰臂,根據(jù)控制輸入同時(shí)升高和降低,以根據(jù)需要調(diào)整葉片螺距和尾槳推力,改變和穩(wěn)定飛機(jī)的偏航位置。現(xiàn)有技術(shù)中,尾槳控制系統(tǒng)操縱連接到每個(gè)變槳臂和旋轉(zhuǎn)控制環(huán)的節(jié)距連桿,該節(jié)距控制環(huán)沿定子和轉(zhuǎn)子軸線升高和降低。當(dāng)控制環(huán)沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí),變槳連桿與相應(yīng)變槳臂的連接使每個(gè)葉片繞其變槳軸旋轉(zhuǎn),從而改變轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的攻角和推力。
基本構(gòu)造
遙控直升機(jī)的基本構(gòu)造可分為:機(jī)體結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等。
機(jī)體結(jié)構(gòu)
機(jī)身
機(jī)身是直升機(jī)的重要部件,用來(lái)支持和固定直升機(jī)的部件和系統(tǒng),機(jī)體外形對(duì)直升機(jī)飛行性能、操縱性和穩(wěn)定性有重要影響。一般在機(jī)翼中段上方安裝旋翼,在尾梁后部或尾斜梁上安裝尾槳和水平安定面。
直升機(jī)主體結(jié)構(gòu)通常由FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料)、ABS樹胎等材料構(gòu)成。
主旋翼
主旋翼主要由槳葉和槳轂組成,主要功能是將旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成旋翼升力和拉力。
旋翼是直升機(jī)的升力面,產(chǎn)生使直升機(jī)升空的升力;又是直升機(jī)的操縱面,提供使直升機(jī)升降、俯仰和滾轉(zhuǎn)的操縱力和力矩;而且還是直升機(jī)的推進(jìn)器,拉動(dòng)直升機(jī)向任何方向飛行。
尾槳
當(dāng)主旋翼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),主旋翼扭矩將導(dǎo)致飛機(jī)的機(jī)頭與旋轉(zhuǎn)方向相反,即向右轉(zhuǎn)。這時(shí)就需要向右的尾槳產(chǎn)生等于主旋翼扭矩的順時(shí)針力矩。然而,主旋翼扭矩根據(jù)施加在主旋翼上的功率大小而變化;因此,隨著主旋翼功率的變化,尾槳推力必須隨之改變以穩(wěn)定飛機(jī)的偏航位置和姿態(tài)。
尾槳還用于控制遙控直升機(jī)繞其垂直軸的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)過(guò)度補(bǔ)償主旋翼扭矩,機(jī)頭向左轉(zhuǎn)動(dòng),反之機(jī)頭向右轉(zhuǎn)。改變尾槳推力會(huì)改變它施加在機(jī)身上的偏航力矩的大小,從而根據(jù)控制系統(tǒng)的輸入改變飛機(jī)相對(duì)于垂直軸的角位置。
除此之外,在懸停條件下和飛行速度低時(shí),遙控直升機(jī)特別容易受到橫向陣風(fēng)的影響。這就需要頻繁、精確地糾正偏航控制,以調(diào)整尾槳推力。
控制系統(tǒng)
遙控設(shè)備
遙控設(shè)備分為手持遙控設(shè)備和帶屏遙控器,手持遙控設(shè)備為當(dāng)前主流選擇。
基本的四通道遙控器只有兩個(gè)操縱桿以及機(jī)械式微調(diào)、指針式場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和正反舵開關(guān),采用調(diào)頻(FM)通訊方式。先進(jìn)的14通道遙控器除了兩個(gè)操縱桿外,還有7個(gè)旋鈕、6個(gè)電子微調(diào)按鈕、8組開關(guān),采用彩色觸摸屏和winCE(嵌入式操作系統(tǒng))以及PCM(脈沖編碼調(diào)制)數(shù)字通訊方式。
要遙控直升機(jī),至少需要6通道遙控設(shè)備,多通道的遙控設(shè)備通常包含了更豐富的功能和更人性化的設(shè)置界面。因此,通道的多寡也是衡量遙控設(shè)備檔次、功能、通用性功能可擴(kuò)展性的重要標(biāo)準(zhǔn)。
遙控器按發(fā)射信號(hào)的模式,可分為PPM(脈沖位置調(diào)制)和PCM(脈沖編碼調(diào)制)兩大類。通常高級(jí)發(fā)射機(jī)都是PPM和PCM雙模式的,中低檔發(fā)射機(jī)則只具備PPM模式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),PPM和PCM的區(qū)別就是模擬信號(hào)傳輸和數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)膮^(qū)別,PCM在工作可靠性較優(yōu)。
旋翼頭
遙控直升機(jī)的旋翼頭(又稱為周期變距系統(tǒng))是一套非常復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),它運(yùn)用陀螺效應(yīng),達(dá)到攻角變化周期化的目的,產(chǎn)生相對(duì)于旋翼軸的各種方向中的拉力,從而完成前進(jìn)、后退、左側(cè)傾、右側(cè)傾等基本飛行動(dòng)作。
旋常用的旋翼頭結(jié)構(gòu)有貝爾式旋翼頭、希拉式旋翼頭、貝爾-希拉旋翼頭。而對(duì)于特技直升機(jī)則100%采用貝爾-希拉混合式,又叫做全效旋翼頭。采用這種結(jié)構(gòu)的遙控直升機(jī)除了有主翼,還有一副小翼(平衡翼),它的作用不是產(chǎn)生升力,而是產(chǎn)生陀螺效應(yīng)(如槍管中的膛線使子彈高速旋轉(zhuǎn)以保持直進(jìn)性就是運(yùn)用的陀螺效應(yīng));相對(duì)于希拉半效旋翼頭而言,全效頭在操控穩(wěn)定性和靈活性上可提供兼而有之的性能,具有較好的操控感,而希拉半效旋翼頭結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,雖也有平衡翼,但操縱感較為遲鈍,一般用在低檔固定槳距直升機(jī)上。
陀螺儀
直升機(jī)飛行的基本原理是利用主翼產(chǎn)生反向推力而上升,但在產(chǎn)生升力時(shí)會(huì)產(chǎn)生反扭力,于是需要尾槳來(lái)抵消該扭力以維持機(jī)身平衡。但要使尾翼產(chǎn)生合適的推力,就需要陀螺儀來(lái)發(fā)揮作用了。
陀螺儀能夠依據(jù)機(jī)身偏移的角度產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)給尾翼控制蛇機(jī),從而使尾翼產(chǎn)生合適的推力。陀螺儀又分為機(jī)械式、電子式、電子鎖尾式。截止至2023年11月,流行的是電子鎖尾陀螺儀,比較流行的規(guī)格有Futaba GY611、GY401、GY240、Colco GY400、E-SKY 0704A和GWS PG-03等。
舵機(jī)
舵機(jī)是直升機(jī)的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)裝置,它由外殼、控制電路、電機(jī)、齒輪和位置檢測(cè)器構(gòu)成。它的特性主要有扭力、速度、重量和尺寸,評(píng)判舵機(jī)性能高低的標(biāo)準(zhǔn)是:回中性、虛位大小,響應(yīng)速度、耐用度等。
不同型號(hào)的舵機(jī)有不同的用途,有的用于斜盤控制,有的則用于尾舵驅(qū)動(dòng),因?yàn)樗鼈儗儆跀?shù)碼舵機(jī),具有更高的性能。
斜盤舵機(jī)和尾舵機(jī)因?yàn)橛猛静灰粯樱砸?guī)格通常也不一樣。比如:斜盤舵機(jī)不要求較快的速度,但要求耐摔,比如全金屬齒輪的Hitec HS-65MG就很耐摔。而尾舵機(jī)需要很高的響應(yīng)速度和工作速度,數(shù)碼舵機(jī)就比較適合,但如果要完全發(fā)揮數(shù)碼舵機(jī)的性能,陀螺儀也必須支持?jǐn)?shù)碼舵機(jī)模式,比如Futaba GY401或以上型號(hào)。另外,若使用非數(shù)碼舵機(jī),陀螺儀不可以設(shè)置在數(shù)碼模式下,否則會(huì)有燒毀舵機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。
動(dòng)力系統(tǒng)
電動(dòng)機(jī)
可為電動(dòng)直升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)提供能源的電池主要有2種,分別是鋰聚合物電池與氫燃料電池。鋰聚合物電池有較高的功率密度,但能量密度較小。氫燃料電池是較好的能量載體,具有較高的能量密度,但是功率密度較小。其中鋰離子電池是20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的新型高能電池,主要優(yōu)點(diǎn)是:能量高、綠色環(huán)保、無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)、額定電壓高、循環(huán)壽命高、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)和可快速充電等。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電機(jī)的功率、效率、壽命都產(chǎn)生了革命性的突破,而聚合物鋰電池的應(yīng)用,更使得電動(dòng)直升機(jī)具有了前所未有的高性能,而性能好的電動(dòng)直升機(jī)大部分都配置無(wú)刷馬達(dá)(Brushless 摩托車)。這種電動(dòng)機(jī)沒(méi)有碳刷,它實(shí)際上是一顆三相交流馬達(dá),由于沒(méi)有碳刷的摩擦,因此使用壽命很長(zhǎng),更重要的是工作效率很高(可達(dá)到90%左右)。對(duì)于無(wú)刷馬達(dá),需要有專用的驅(qū)動(dòng)器,也就是無(wú)刷電調(diào)(Brushless Motor ESC)。它能夠依據(jù)控制信號(hào)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
電機(jī)具有效率高、環(huán)保性好等突出優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又無(wú)需減速齒輪箱系統(tǒng),大大降低了重量和機(jī)械復(fù)雜性。電機(jī)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)量少、使用溫度低冷卻簡(jiǎn)單、可靠性高、維修性好等特點(diǎn)。
甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)
又叫電熱發(fā)動(dòng)機(jī),是使用甲醇燃料的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。甲醇有著排放清潔、含氧量高、燃燒性能良好等特點(diǎn),被認(rèn)為是理想的發(fā)動(dòng)機(jī)替代燃料。
與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,都是利用氣缸內(nèi)的燃料混合氣爆燃產(chǎn)生的能量推動(dòng)活塞對(duì)外做功。
它工作的具體過(guò)程是由進(jìn)入氣缸的空氣與霧狀燃料混合形成燃?xì)猓诟邷亍⒏邏涵h(huán)境下被電熱塞點(diǎn)燃爆炸,所產(chǎn)生的巨大壓力推動(dòng)活塞直線運(yùn)動(dòng),并通過(guò)曲軸連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成主軸的圓周運(yùn)動(dòng)輸出功率。這一工作過(guò)程中,燃燒是否可以順利進(jìn)行并迅速蔓延至整個(gè)氣缸,形成理想的爆炸,取決于“燃?xì)狻敝懈鞒煞炙嫉谋壤H剂匣蚩諝膺^(guò)多(過(guò)少)都不能使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作。
電熱發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣量相同的條件下,二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)大,而且體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。但同時(shí)電熱發(fā)動(dòng)機(jī)還有燃油和潤(rùn)滑油消耗大,潤(rùn)滑不充分致使發(fā)動(dòng)機(jī)壽命較短,廢氣不能完全排出導(dǎo)致燃燒質(zhì)量差等缺點(diǎn)。
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比同級(jí)別的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī),具有成本低、拉力大、易起動(dòng)、加速快、怠速穩(wěn)定、飛行效果震撼和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也具有在相同工作容積條件下,推重比不理想、油門線性和響應(yīng)速度不如前者,尤其是不如四沖程甲醇機(jī)等缺點(diǎn)。
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料俗稱“航空汽油”,與一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理相同,只是功率大,自重輕一些,因而對(duì)航空汽油的質(zhì)量要求和車用汽油有類似之處。與電熱發(fā)動(dòng)機(jī)相比,所用燃料容易買到,潤(rùn)滑油價(jià)格低。
現(xiàn)有的遙控直升機(jī)用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)大多為風(fēng)冷單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),其輸出動(dòng)力小,冷卻效果差。市面上也有一些風(fēng)冷雙缸二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)能滿足一般的遙控直升機(jī)對(duì)動(dòng)力的需求,但其散熱性能一般,無(wú)法支持遙控直升機(jī)在空中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間飛行。
主要分類方式
按燃料種類分
根據(jù)燃料,遙控直升機(jī)大致分為四類:二行程甲醇直升機(jī)、四行程甲醇直升機(jī)、汽油直升機(jī)、電動(dòng)直升機(jī)。
二行程甲醇直升機(jī)
二行程甲醇直升機(jī)是一種以甲醇為燃料的二行程模型發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的通用性直升機(jī)。素來(lái)有發(fā)動(dòng)機(jī)安裝體積小、重量輕但馬力大的特點(diǎn),是比較受歡迎的遙控直升機(jī)。
二行程甲醇直升機(jī)有20級(jí)、40級(jí)、50級(jí)、60級(jí)。20級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)約為3.5cc(容積單位),40級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)約為6.5cc,50級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)為8cc,60級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)為10cc。20級(jí)直升機(jī)是最小的機(jī)種,一般作為初學(xué)者使用。
四行程甲醇直升機(jī)
四行程甲醇直升機(jī)是近幾年推出的一種產(chǎn)品,一般多是專業(yè)選手使用。
汽油直升機(jī)
汽油直升機(jī)是由汽油作為動(dòng)力源的遙控直升機(jī),多為20cc級(jí)的大發(fā)動(dòng)機(jī)。它與二行程甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)相比,轉(zhuǎn)數(shù)較低,扭力較大,所以它要通過(guò)齒輪比,設(shè)定飛機(jī)必要的轉(zhuǎn)速。另外,汽油機(jī)的燃料費(fèi)用相對(duì)便宜。
油動(dòng)模型直升機(jī)一股分為30級(jí)、50級(jí)、60級(jí)、90級(jí)和汽油動(dòng)力的260級(jí)。30級(jí)模型的發(fā)動(dòng)機(jī)排量為0.3立方英寸(5mL),90級(jí)為0.9立方英寸(15mL)。小同級(jí)別的模型直升機(jī),結(jié)構(gòu)大致相同。
電動(dòng)直升機(jī)
電動(dòng)直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、低污染、低噪聲和低振動(dòng)。與現(xiàn)有直升機(jī)相比,可實(shí)現(xiàn)零排放,噪聲和振動(dòng)水平顯著降低,舒適性較好。電動(dòng)直升機(jī)的電動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵的是電能存儲(chǔ)及生成系統(tǒng),包括鋰離子電池燃料電池和太陽(yáng)能電池等。
電動(dòng)直升機(jī)是使用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的遙控直升機(jī)。它的機(jī)體較小,并且因?yàn)槭且噪妱?dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源,因此飛行時(shí)無(wú)污染和噪音,適合在室內(nèi)飛行。
電動(dòng)直升機(jī)有三種飛行方式:
按結(jié)構(gòu)形式分
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式,遙控直升機(jī)可分為四類:一是常規(guī)單旋翼式;二是共軸雙旋翼式;三是非常規(guī)雙旋翼式或其它形式。
直升機(jī)有共軸雙槳結(jié)構(gòu)、帶希拉副翼的單槳結(jié)構(gòu)和無(wú)副翼單槳結(jié)構(gòu),
常規(guī)單旋翼式
常規(guī)單旋翼式有人直升機(jī)中,單旋翼帶尾槳式約占直升機(jī)總數(shù)的85%以上,其它形式包括雙旋翼縱列式直升機(jī)、共軸式等。以上三類在現(xiàn)實(shí)中都有真機(jī),在遙控領(lǐng)域,也能找到相對(duì)應(yīng)的模式。單旋翼帶尾槳式使用尾槳平衡反扭矩,采用流線體機(jī)身,這種直升機(jī)的技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟。遙控直升機(jī)采用這種結(jié)構(gòu),可利用已成熟的有人機(jī)技術(shù)。
美國(guó)、奧地利發(fā)展的典型常規(guī)單旋翼式遙控直升機(jī)有以下幾種:
共軸雙旋翼式
在共軸雙旋翼式無(wú)人直升機(jī)中,兩旋翼上下共軸布置,反向旋轉(zhuǎn)以平衡反扭矩,其主要優(yōu)點(diǎn)是省去了尾槳及其傳動(dòng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊,尤其適合于艦船和狹窄場(chǎng)地起降。俄羅斯等國(guó)發(fā)展的共軸雙旋翼式無(wú)人直升機(jī)又可分為兩種:一是采用流線體機(jī)身的形式;二是采用軸對(duì)稱非流線體機(jī)身的形式。例如,俄羅斯卡莫夫設(shè)計(jì)局的“Ka-37”。
非常規(guī)雙旋翼式
除主流的單旋翼常規(guī)式、共軸雙旋翼式外,還出現(xiàn)了非常規(guī)的雙旋翼式,其中值得注意的是涵道風(fēng)扇式和傾轉(zhuǎn)旋翼式。
其它分類
遙控直升機(jī)按尺寸,可分為:超微型、微型、中型、大型四類直升機(jī)。它們是以主旋翼的尺寸作為基本衡量標(biāo)準(zhǔn)的。超微型遙控直升機(jī)的主旋翼尺寸通常在170mm以內(nèi);微型主旋翼尺寸在200mrn左右;中型在220-325mm;大型在500mm以上。
常見(jiàn)的是中型直升機(jī),以亞拓450為典型代表,主旋翼尺寸在315mm-325mm的直升機(jī)又被稱為450級(jí)直升機(jī),主旋翼尺寸在280mm左右的則為400級(jí)直升機(jī),亞拓600CF電動(dòng)直升機(jī)屬于600級(jí)(等效于50級(jí)油動(dòng)直升機(jī))的大型遙控直升機(jī)。
其實(shí)直升機(jī)的“級(jí)數(shù)”沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),大部分級(jí)數(shù)是約定俗成的,而且電動(dòng)和油動(dòng)對(duì)級(jí)數(shù)的定義并不完全一致,所以具體級(jí)數(shù)還要依實(shí)際情況而言。
應(yīng)用領(lǐng)域
電力
隨著科技的不斷發(fā)展,直升機(jī)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到電網(wǎng)運(yùn)行、建設(shè)中。
中國(guó)電力輸電線路施工方面的裝備和技術(shù)都有了較大的改進(jìn)和變化,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距,還不能適應(yīng)電力輸電線路施工面臨的問(wèn)題。中國(guó)電力輸電線路施工現(xiàn)有的無(wú)人放線飛艇基本上是采用惰性氣體氦氣作為氣囊的填充氣體,以日本OS公司量產(chǎn)的105級(jí)航模發(fā)動(dòng)機(jī)或中國(guó)制造的50級(jí)兩沖程小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力輸出,它們同屬于自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于自然界的海拔變化、風(fēng)力變化、空氣含氧量要求較高,所以很多海拔高、濕度高的地區(qū)輸電線路放線作業(yè)不能正常使用,并且隨著運(yùn)輸費(fèi)和氦氣價(jià)格的不斷上漲,飛艇放線的優(yōu)勢(shì)也在逐年減弱。而包括遙控直升機(jī)在內(nèi)的無(wú)人直升機(jī)相比飛艇具有操作簡(jiǎn)便、定位準(zhǔn)確、能耗低等優(yōu)點(diǎn),而且它可以很好地抗拒氣候變換帶來(lái)的影響,是電力線路放線作業(yè)的較佳選擇。
2009年,國(guó)家電網(wǎng)在甘肅省首次采用遙控直升機(jī)放線,這次遙控直升飛機(jī)放線,應(yīng)用于蘭州330千伏桃樹村變電站升壓改造工程。遙控直升飛機(jī)跨越放線的優(yōu)點(diǎn)明顯,所跨線路不用停電,不受地形限制,減少植被損壞。這種放線方法大大加快了工程施工進(jìn)度,為蘭州330千伏桃樹村變電站升壓改造工程年底竣工提供了保障。
軍事
從1962年QH-50C首飛開始,遙控直升機(jī)作為一型重要的軍用裝備已經(jīng)發(fā)展了近60年,在戰(zhàn)場(chǎng)上承擔(dān)的任務(wù)也開始多元化。
遙控模型直升機(jī)在軍事偵察領(lǐng)域具有廣泛用途,其控制系統(tǒng)要求可靠性高、便攜性好。此類飛行器一般由機(jī)身(含動(dòng)力系統(tǒng))、控制系統(tǒng)和偵察系統(tǒng)3部分組成。
農(nóng)業(yè)
2014年4月15日,在渦陽(yáng)縣高爐鎮(zhèn)陸楊村小麥高產(chǎn)攻關(guān)萬(wàn)畝示范片,操作人員正在遙控?zé)o人直升機(jī)噴灑農(nóng)藥。據(jù)渦陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)部門負(fù)責(zé)人介紹,該無(wú)人直升機(jī)可以在田間和地頭起降,飛機(jī)裝有半自動(dòng)駕駛儀和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。該遙控飛機(jī)自重40多斤,能承載近10斤重的藥劑,使用汽油做動(dòng)力燃料,每次起飛可持續(xù)飛行八至九分鐘,噴灑面積可達(dá)20畝。
2015年,湖南省農(nóng)機(jī)局對(duì)4家企業(yè)6個(gè)型號(hào)的超低空遙控飛行植保機(jī)進(jìn)行科技成果鑒定。由通信、動(dòng)力、控制、航空、農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域的專家組成的鑒定委員會(huì),認(rèn)為4家企業(yè)6個(gè)型號(hào)的超低空遙控飛行植保機(jī)基于無(wú)人直升機(jī)通用技術(shù)集團(tuán),針對(duì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用需求,通過(guò)在直升機(jī)平臺(tái)、飛控平臺(tái)、施藥平臺(tái)等方面不同程度的創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了操控穩(wěn)定可靠、作業(yè)效果好、效率高、能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要、用戶反映良好,符合湖南省地方標(biāo)準(zhǔn),一致同意通過(guò)科技成果鑒定。
日本將遙控直升飛機(jī)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(病蟲害防治、播種),特別是在病蟲害防治方面取得了顯著進(jìn)展。將遙控直升機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),最初是為了彌補(bǔ)人工駕駛直升機(jī)的不足,如作業(yè)地域環(huán)境限制等。1989年日本農(nóng)林水產(chǎn)省制定了遙控直升機(jī)噴布藥劑暫定實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了該項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展。于1992年正式公布了“遙控直升機(jī)利用技術(shù)指導(dǎo)方針”,將遙控直升機(jī)的定義明確為專指總重量不足100kg的遙控式直升機(jī)。對(duì)有關(guān)安全、有效地進(jìn)行噴布作業(yè)的諸項(xiàng)事宜也作了規(guī)定。遙控直升機(jī)的開發(fā)機(jī)構(gòu)指定為“農(nóng)林水產(chǎn)航空協(xié)會(huì)”,提出注冊(cè)申請(qǐng)的農(nóng)藥即由該協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)進(jìn)行藥效、藥害、作物殘留及對(duì)環(huán)境的影響等方面的試驗(yàn)。1995年時(shí)經(jīng)過(guò)注冊(cè)的農(nóng)藥已有34種。
消防救援
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)消防部隊(duì)所擔(dān)負(fù)的滅火救援任務(wù)越來(lái)越艱巨。尤其是在處置高層建筑火災(zāi)、化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏以及洪澇等自然災(zāi)害事故中,消防員經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法靠近或進(jìn)入到災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)而影響了救援工作。面對(duì)這一難題,通化市公安消防支趴黨委撥出專款,委派專人負(fù)責(zé)著手進(jìn)行無(wú)人駕駛消防直升機(jī)的研制組裝工,成功改裝了一架消防救援遙控直升機(jī),并于2005試飛成功。該消防救援遙控直升機(jī)具有輕便、靈活、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
主要用途有以下四個(gè):一是用于高層建筑火災(zāi)救人;二是用于液化石油氣等化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏事故的放空點(diǎn)燃;三是可完成水域、沼澤、泥潭等災(zāi)害事故救人工作;四是可在空中偵察火情,并在直升機(jī)上安裝常見(jiàn)的消防逃生器材。
另外,遙控直升機(jī)還可以進(jìn)行高空檢測(cè),幫助指揮官實(shí)時(shí)監(jiān)控事態(tài)發(fā)展。比如美國(guó)新罕布什爾州消防和救援服務(wù)機(jī)構(gòu)曾使用遙控直升機(jī)協(xié)助指揮和控制大規(guī)模危急事件。飛行高度可達(dá)120m的Carvec Kestrel空中設(shè)備給事件指揮官提供實(shí)時(shí)高空視頻或靜態(tài)圖像或熱成像,并幫助他們根據(jù)勢(shì)態(tài)發(fā)展進(jìn)行全體人員和資源的部署。
空中拍攝
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,更為理想實(shí)用遙控直升機(jī)空拍技術(shù)正在興起。這一空拍系統(tǒng)通常是以小型無(wú)人駕駛遙控直升機(jī)作為載體,以照相機(jī)、攝像機(jī)等圖像采集設(shè)備為工具,從空中進(jìn)行圖像拍攝、記錄以及傳輸?shù)男⌒涂张南到y(tǒng)。遙控直升機(jī)空拍系統(tǒng)既有載人空拍系統(tǒng)獨(dú)特的視覺(jué)特性和優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又有方便靈活、成本低廉、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn),為電視節(jié)目的空拍提供了新的思路和解決辦法。它輔助電視節(jié)目的前期制作進(jìn)行了一定程度的突破和創(chuàng)新,為觀眾帶來(lái)視覺(jué)新感受,同時(shí)也可以為廣播行業(yè)帶來(lái)可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
在地面人員的操控下,遙控直升機(jī)可以輕松完成地面至幾千米高度的任意懸停、360度旋轉(zhuǎn)、巡航飛行、特技翻轉(zhuǎn)等高難度作業(yè),可以從任意角度對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自由拍攝。從某種意義上說(shuō),遙控直升機(jī)就是一臺(tái)成本低廉、運(yùn)輸方便、操作靈活、移動(dòng)自如的“超級(jí)大搖臂”,有廣泛的應(yīng)用前景。
一些大型遙控直升機(jī)進(jìn)入廣播媒體行業(yè),也促進(jìn)了一些媒體應(yīng)用的問(wèn)世。比如:比利時(shí)飛行鏡頭公司的無(wú)人直升機(jī)配備攝像機(jī),在巴黎香麗舍大道上空航拍法國(guó)大革命二百年紀(jì)念慶典開幕式——直升機(jī)在巴黎上空距離地面十幾米的地方翱翔,然后穿過(guò)了凱旋門,這是傳統(tǒng)直升機(jī)無(wú)法做到的。
2009年,云南廣播電視臺(tái)還在新聞直播中進(jìn)行了大膽嘗試——引入了遙控直升機(jī)航拍技術(shù),實(shí)時(shí)傳輸航拍畫面。在長(zhǎng)達(dá)160分鐘的直播時(shí)間段里,航拍遙控直升機(jī)實(shí)時(shí)拍攝的畫面多次展現(xiàn)在電視銀屏上,讓觀眾同步、直觀地從空中看到了北京二環(huán)路快速系統(tǒng)的全貌,使電視直播畫面表現(xiàn)形象化、大容量、多角度地引領(lǐng)觀眾進(jìn)行了一次成功的電視體驗(yàn)。從索福瑞收視數(shù)據(jù)看,這次直播也取得了較好的效果.收視率達(dá)到了1.21,是平常同一時(shí)段收視率的10倍。
航模比賽
航模運(yùn)動(dòng)是集科技、體育與實(shí)踐于一體、綜合性很強(qiáng)的一項(xiàng)活動(dòng)。
國(guó)務(wù)院已將“三模一電”(航模、海模、車模、少年電子技師)科技體育劃歸體育行政部分負(fù)責(zé),教育部、科協(xié)等部門協(xié)同配合開展工作,并每年撥款支持這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的開展。航空模型運(yùn)動(dòng)是人類通向飛行之路和航空科技基礎(chǔ)教育的第一步,眾多發(fā)達(dá)國(guó)家參與的世錦賽、世界杯賽達(dá)半個(gè)多世紀(jì)之久,并已呈職業(yè)化模式。
遙控模型直升機(jī)運(yùn)動(dòng)興起于20世紀(jì)70年代,1987年正式成為世界錦標(biāo)賽的比賽項(xiàng)目,代號(hào)為F3C。2017年,中國(guó)中華人民共和國(guó)第十三屆運(yùn)動(dòng)會(huì)增加了18個(gè)群眾體育項(xiàng)目。其中包括國(guó)際級(jí)遙控模型直升機(jī)特技(F3C)、遙控模型直升機(jī)花式飛行(F3N)等。
發(fā)展趨勢(shì)
遙控直升機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)運(yùn)動(dòng),吸引著眾多航模愛(ài)好者,因?yàn)榫傻脑O(shè)計(jì),使得這樣一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)有著很大的吸引力和競(jìng)技性。遙控直升機(jī)除了在競(jìng)技方面給人們帶來(lái)娛樂(lè)之外,在眾多學(xué)科的研究領(lǐng)域里,遙控直升機(jī)也是一種必備的工具,給科學(xué)研究、工作處理帶來(lái)了極大的便利。比如,利用遙控直升機(jī)進(jìn)行環(huán)保、森林火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、利用遙控直升機(jī)良好的空間運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行影視拍攝、制作等。
在新聞方面,無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)媒體,還是傳統(tǒng)報(bào)媒和電視臺(tái),部在積極運(yùn)用低成本無(wú)人機(jī)航拍技術(shù),搶占第一現(xiàn)場(chǎng)的制空新聞視角。遙控模型直升機(jī)、多旋翼機(jī)的出現(xiàn),已經(jīng)把傳統(tǒng)意義上的新聞生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng),從地面升向空中。能實(shí)現(xiàn)空中懸停拍攝、360度旋轉(zhuǎn)拍攝、巡航飛行拍攝、特技飛行拍攝、重大事件和活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)輔助指揮或轉(zhuǎn)播等高難度技術(shù)任務(wù)。可廣泛應(yīng)用于科學(xué)考察、旅游、城市規(guī)劃、形勢(shì)偵察等各個(gè)行業(yè)。
在技術(shù)工程上,航空遙感攝影測(cè)量現(xiàn)已成為測(cè)繪學(xué)各種比例尺地形圖的首選技術(shù),采用遙控模型直升機(jī)作為航空攝影平臺(tái)、無(wú)線數(shù)字?jǐn)z像頭攝影、按近景攝影測(cè)量方式進(jìn)行處理,測(cè)繪目標(biāo)區(qū)域小面積大比例尺地形圖的方式也日趨成熟。
在生物領(lǐng)域,《神經(jīng)工程學(xué)》雜志的研究人員使用了一種非侵入性的“帽子”來(lái)捕獲腦電活動(dòng),隨后用電子系統(tǒng)來(lái)識(shí)別腦電圖儀中的腦電活動(dòng)模式,再與直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系到一起。這樣以來(lái)就可以靠腦電波控制直升機(jī),比如思考內(nèi)容為左手握拳,直升機(jī)就會(huì)左轉(zhuǎn)。
在研究中,有五位參與者佩戴著裝有64個(gè)電極的“帽子”,然后通過(guò)電腦將腦電波與運(yùn)動(dòng)相匹配,比如左右手握拳代表左右轉(zhuǎn)向,握雙拳代表上升等等。然后被設(shè)定成只依靠參與者的思維和wi-Fi網(wǎng)絡(luò)控制直升機(jī)。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為遙控直升機(jī)在大學(xué)的體育館中穩(wěn)定地穿越障礙物,參與者控制直升機(jī)躲避障礙物的成功率高達(dá)90%。醫(yī)學(xué)工程研究所主任Bin He聲稱,他確信使用這種非侵人性的方法來(lái)收集大腦的力量,有著廣泛的長(zhǎng)期應(yīng)用。腦機(jī)接口技術(shù)最終不僅能夠幫助殘疾人,而且還可以幫助健康的群體。
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