項(xiàng)目背景

遙控直升機(jī)模型包括很多種類型，這里以用汽油為燃料的日本產(chǎn)經(jīng)商260大型遙控直升機(jī)為例，其動(dòng)力為26CC汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。所有遙控直升機(jī)飛行前都要進(jìn)行地面的調(diào)試啟動(dòng)過(guò)程，一般通常采用的啟動(dòng)方式有兩種，一為手拉啟動(dòng)，二為用電瓶帶動(dòng)電啟動(dòng)器進(jìn)行啟動(dòng)。現(xiàn)今各種級(jí)別遙控直升機(jī)無(wú)外乎都采用這兩種啟動(dòng)方式，啟動(dòng)時(shí)都需要近距離靠近旋翼操作，因此啟動(dòng)遙控直升機(jī)是被人們公認(rèn)的危險(xiǎn)性極高的操作。一般排氣量較小的甲醇機(jī)在啟動(dòng)時(shí)不小心都會(huì)出現(xiàn)旋翼突然高速旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，因?yàn)榧状紮C(jī)功率相對(duì)較小，可用手瞬間抓住槳葉，但一般也會(huì)驚出一身冷汗，弄不好還會(huì)傷人或損壞直升機(jī)模型，顯而易見(jiàn)危險(xiǎn)性是極大的。而類似經(jīng)商260那樣的大型遙控直升機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)旋翼突然高速旋轉(zhuǎn)，但這種現(xiàn)象發(fā)生的原因與甲醇機(jī)相比較又有不同的特點(diǎn)，總結(jié)起來(lái)原因有幾點(diǎn)：

是不是把遙控器油門(mén)控制桿放在最低位置（如一大意那么發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后直接進(jìn)入高速）；

飛機(jī)在啟動(dòng)前操作者無(wú)法了解發(fā)動(dòng)機(jī)化油器的工作狀態(tài)（發(fā)動(dòng)機(jī)油氣比例不對(duì)，如貧油狀態(tài)會(huì)直接造成發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)）；

還有很多無(wú)法預(yù)料的情況或發(fā)動(dòng)機(jī)故障，如不小心觸動(dòng)了遙控器油門(mén)桿，化油器油路阻塞造成被貧油，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸底部密封墊不嚴(yán)漏氣等。

以上這幾點(diǎn)都會(huì)直接造成直升機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)突然高速旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)旋翼高速無(wú)控制旋轉(zhuǎn)從而對(duì)人造成傷害或造成直升機(jī)失衡倒地?fù)p毀。

改進(jìn)基本思路

把原先的被動(dòng)啟動(dòng)思路轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)啟動(dòng)思路，并且把外場(chǎng)啟動(dòng)所需的所有功能都整合集成到一個(gè)工具箱中，它看起來(lái)就是一個(gè)普通的工具箱（如圖1），當(dāng)?shù)竭_(dá)外場(chǎng)后可以在20秒鐘內(nèi)組裝成一個(gè)啟動(dòng)平臺(tái)（如圖2）。

使用時(shí)，把直升機(jī)模型放在啟動(dòng)平臺(tái)的支架上，這時(shí)飛機(jī)的1個(gè)遙控通道會(huì)通過(guò)3個(gè)觸點(diǎn)與平臺(tái)控制裝置相連（如圖3）。通過(guò)遙控器上的1個(gè)輸出通道控制電磁開(kāi)關(guān)啟動(dòng)和關(guān)閉平臺(tái)起動(dòng)器，啟動(dòng)器在支架上通過(guò)單向軸承與飛機(jī)底部發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相扣接，整體保證電路和機(jī)械的可靠連接以及啟動(dòng)后直升機(jī)安全飛離啟動(dòng)平臺(tái)。此時(shí)可對(duì)直升機(jī)進(jìn)行地面的飛行保障工作，如加油、檢測(cè)電量、充電等。當(dāng)一切就緒，操作者即可遠(yuǎn)離飛機(jī)到安全位置，打開(kāi)遙控啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)器即開(kāi)始工作啟動(dòng)直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，關(guān)閉啟動(dòng)器，同時(shí)開(kāi)始加速遙控直升機(jī)飛離平臺(tái)，進(jìn)行常規(guī)飛行，遙控啟動(dòng)平臺(tái)即完成它的一次啟動(dòng)任務(wù)。如果在使用這個(gè)平臺(tái)時(shí)直升機(jī)出現(xiàn)了前面列舉的幾種特殊故障情況，而操作者已遠(yuǎn)離飛機(jī)，因此不會(huì)對(duì)人員造成傷害；同時(shí)，直升機(jī)因?yàn)樵谄脚_(tái)支架上有支撐結(jié)構(gòu)扣接，即使產(chǎn)生了劇烈的不穩(wěn)定晃動(dòng)，也肯定不會(huì)失衡造成直升機(jī)倒地?fù)p毀，可以給操作者足夠的時(shí)間用遙控器關(guān)機(jī)功能斷開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電路，強(qiáng)行關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，然后再慢慢地找出問(wèn)題進(jìn)行維修。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

運(yùn)用了組合法和遙控啟動(dòng)，使操作者遠(yuǎn)離操作危險(xiǎn)。

變被動(dòng)啟動(dòng)為主動(dòng)放飛，改變了原先啟動(dòng)的概念。科學(xué)運(yùn)用了遙控啟動(dòng)，使啟動(dòng)平臺(tái)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離直升機(jī)啟動(dòng)，安全、可靠。

多種功能組合快速組裝，告別繁瑣的外場(chǎng)保障。本項(xiàng)目使用過(guò)程非常方便，原先在放飛前都要找很多幫忙的人手，一是幫助拿各種設(shè)備等，再有就是幫助控制旋翼，以防產(chǎn)生危險(xiǎn)。而現(xiàn)在每次外場(chǎng)飛行我都使用它來(lái)啟動(dòng)，自己一個(gè)人就可單獨(dú)進(jìn)行外場(chǎng)放飛，節(jié)省了很多人力。今后打算讓啟動(dòng)平臺(tái)的功能更加豐富，以便能適合各種型號(hào)直升機(jī)的外場(chǎng)啟動(dòng)。

該項(xiàng)目獲得第26屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技發(fā)明類一等獎(jiǎng)。

專家評(píng)語(yǔ)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種全新的大型遙控直升機(jī)發(fā)動(dòng)啟動(dòng)裝置，遙控啟動(dòng)安全可靠。項(xiàng)目選題新穎、獨(dú)特， 創(chuàng)新點(diǎn)突出，有研究?jī)r(jià)值，實(shí)用性強(qiáng)。實(shí)施研究方案科學(xué)，方法先進(jìn)，過(guò)程完整，體現(xiàn)創(chuàng)新性思維。