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雷闪自动G2自转旋翼机

“雷闪自动G2”是一款由自动驾驶仪控制的自转旋翼机,基于杜拉弗莱(Durafly™)自动G2遥控旋翼机模型,原模型的几个部件被替换为可3D打印的部件。

自动G2

INFO

自动G2自转旋翼机的机身由雷闪有限公司(ThuderFly s.r.o.)开发和维护。

所有新增的部件都可以在GitHub上作为开源项目获取。打印部件是使用OpenSCAD设计的。

改装内容

杜拉弗莱自动G2在其原始设计中,配备了一个三叶片旋翼,叶片长400毫米,采用克拉克-Y(CLARK-Y)翼型。旋翼头仅允许在横滚轴上倾斜。自转旋翼机由方向舵和升降舵控制。杜拉弗莱自动G2自转旋翼机的包装盒内包含自转旋翼机的聚苯乙烯机身、电子调速器(ESC)、电机(可能是800kV)、4个舵机、尾翼、带有旋翼中心部件的3个叶片、线制底盘和一个预旋器。

对杜拉弗莱模型的改装如下:

  • 添加自动驾驶仪
  • 具有两个自由度(俯仰、横滚)的旋翼头
  • 带有可安全断裂旋翼板的两叶片旋翼
  • 更大的起落架

飞控

经过所有改装的飞机已经相当重了。因此,建议使用重量较轻的飞行控制器(例如Holybro pix32CUAV nano)。

自动驾驶仪应安装在自转旋翼机的底部,放置在一个3D打印的减震垫上。我们使用了在thingiverse上找到的减震平台。

旋翼头

与原始的自转旋翼机相比,旋翼头经过了改装,使其在横滚轴和俯仰轴上都能运动。多亏了这一点,旋翼可以控制自转旋翼机的转弯和爬升。与原始的方向舵和升降舵控制相比,即使在低空速的情况下,通过旋翼对自转旋翼机进行方向控制也是可行的。

打印的旋翼头由三个部分组成。底部部分使用M2.5螺丝拧在原来的胶合板塔架上。第一部分和第二部分之间的M3x35螺丝形成了俯仰轴的自由度,而第二部分和第三部分之间的连接形成了横滚轴的自由度。后一个轴由一个M3x30螺丝和一个拧紧的自锁螺母组成。从旋翼一侧看,螺丝头处有一个大面积的垫圈。

由M3x50高强度螺丝制成的旋翼轴穿过第三部分。使用的轴承是623 2Z C3 SKF。在这一部分的末端,有球形连杆通过M2.5螺丝连接到位于塔架底部的舵机上。最好将这些原装舵机更换为质量更好的舵机,因为原装舵机比较弱,而且在原始结构中它们是相互配合工作的。

旋翼头

两叶片旋翼

原始的杜拉弗莱自动G2自转旋翼机有一个三叶片旋翼,在本次改装中被改为使用两叶片旋翼。这样做的原因是减少振动并且简化结构。打印的中心部件设计成既可以与中国产的杜拉弗莱叶片配合使用,也可以与3D打印的叶片配合使用。

旋翼的中心部分由几个部件组成,它们具有以下作用:

  • 使叶片能够上下摆动。
  • 具有变形区域,在与地面碰撞时会断裂。 因此,通常只需更换一个部件就可以快速修复旋翼。
  • 便于设置叶片的攻角。

HobbyKing旋翼叶片

可以将打印的旋翼中心部分与原装叶片配合使用。这些叶片可以在HobbyKing上购买。Hobbyking的叶片在重心位置上有所不同,因此有必要对它们进行适当的平衡。

3D打印的旋翼叶片

也可以打印旋翼叶片。

打印的旋翼叶片仍在开发中,但初步测试表明,它们的质量更好,这主要得益于其精确的形状和没有纵向凹槽。然而,一些生产工艺仍需要进行调整。

叶片组装

平衡

适当的叶片平衡对于最小化振动非常重要。叶片的平衡方式必须使重心位于旋翼轴的中间。

打印的叶片在生产过程中已经进行了平衡,无需进一步平衡。

释放装置

如果你想使用绞盘发射自转旋翼机,或者想通过牵引的方式发射,就需要打印一个释放装置。这是一个小盒子,装有舵机,舵机可以拉出销子并释放绳索。

整个部件使用热熔胶粘贴在自转旋翼机机身底部的发动机下方。如果自转旋翼机通过绳索牵引,其发动机不能启动。例如,如果释放装置的开关关闭,可以通过在发射器中使发动机输出归零来实现这一点。

释放装置

配件列表

电子设备

  • 自动驾驶仪(Holybro pix32CUAV nano
  • 全球定位系统(GPS模块NEO-6M,带贴片天线)
  • 空速传感器(SDP3x
  • 质量更好的舵机,用于替换原装舵机(可选),(蓝鸟BMS-125WV
  • 用于释放装置的额外舵机(可选)

机械部件

可打印部件

推荐的备用零件

  • 质量更好的舵机(推荐蓝鸟BMS-125WV,原装舵机不是很耐用)
  • 螺旋桨(APC 10x7
  • 带有变形区域的旋翼中心板(3D打印)
  • 旋翼叶片(HobbyKing的或3D打印的)

视频

改装照片集

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