劉進生+劉天闋

隨著飛控性能的提高和售賣價格的降低，普及型四軸飛行器的使用者越來越多。這種模型可在狹小的室內(nèi)空間里遙控飛行，且對使用者的操縱水平要求不高，適合初學者體驗飛行的樂趣。

這種四軸飛行器在水平方向上易于操縱，飛行速度易于調(diào)整。由于其制作材料輕便耐摔，較為危險的旋翼部分又有護欄，因此偶爾撞墻也能繼續(xù)飛行。然而美中不足的是，其在垂直方向上的操縱有點兒難，稍加油門就可能被“吸”在房頂，一減油門又會很快墜地，緩沖空間很小，初學者常常措手不及。要改善這種飛行器的升降特性，筆者認為有兩個可嘗試的方向：一是為它的油門操縱桿增加“回中”功能，二是從機體的重量和升力平衡入手。

普及型四軸飛行器的水平操縱桿一般都有“回中”彈簧，無論是做前后、左右還是旋轉(zhuǎn)機動，只要操縱手松開桿，操縱桿就會自動回中，模型也會停止動作并維持在當前位置。但油門操縱桿不同，飛行前它處于關閉狀態(tài)，即停留在最低的位置；模型一起飛，操縱手就要根據(jù)其飛行速度和高度緩慢向上推桿，讓它慢慢上升；模型到達預定高度后，操縱手會將油門操縱桿撥回可讓模型懸停的位置；如讓模型上升或下降，可推桿或拉桿，并在其到達所需高度后，再次將油門操縱桿撥回可讓模型懸停的位置。隨著飛行器電源電壓的降低，油門操縱桿的懸停位置會不斷變化。也就是說，操縱手要靠經(jīng)驗選取油門操縱桿的懸停位置。對初學者來說難以掌握。

影響模型升降的因素，主要是其重力和動力系統(tǒng)所產(chǎn)生的升力。四軸飛行器基本采用電動動力，在飛行過程中重力基本沒有變化。當升力等于重力時，模型有可能懸停，也有可能勻速上升（或下降）。如果它正好處于勻速下降狀態(tài)，那么要想實現(xiàn)懸停，就得先推一點油門，讓模型的下降速度減至0，然后立刻把操縱桿撥回到之前的桿位。而這種操作的前提是：操縱手非常熟悉模型油門操縱桿的桿量調(diào)整。為了讓初學者也能自如地操縱四軸飛行器，筆者想出了一個解決的辦法：在其上增加一個隨高度變化的可變載荷。

這種方法參考了老式水雷“定深索”的辦法，將1根2米長的細繩或兩根2米長的電線作為可變載荷。繩線的一頭固定在四軸飛行器的底部，另一頭拖在地面。為保證模型重量基本不變，拆除了機上搭載的攝像頭。在改裝后的飛行器爬升時，只需推一點油門，并保持油門操縱桿在這一位置。當升力大于重力時，模型緩慢上升；隨著模型離地高度增大，其下拖著的電線變長，整機重力變大；一旦重力等于升力，模型就會懸停在空中，此時不用再變換油門操縱桿的桿量。這樣操縱手在模型快達到預定高度時只需慢慢收油門，并定在某一位置，就能讓模型實現(xiàn)懸停，無需再讓操縱桿快速回到懸停桿位。缺點是繩索的最大長度會決定模型的最大可操縱高度。

在遙控模型降低高度時，這種增加可變載荷的辦法對操縱手法的簡化更為明顯。只要稍減油門并保持操縱桿在該位置，當升力小于重力時，模型就會緩慢下降；隨著模型離地面高度減小，其下拖著的電線變短，整機重力減小；當重力等于升力時，模型便會重新懸停在空中，此時不用再變換油門操縱桿位置。也就是說，只要減小油門，最后模型總會懸停在某一較低的位置，油門操縱桿變成了高度操縱桿。

雖然在實際操作中，模型會因為慣性作用，先降到稍低于懸停點的位置，再“彈”起來，但最終會停在可變載荷控制的高度。在油門桿不動的情況下，模型若遇到外力，會出現(xiàn)高度方向的隨機波動，相應地引起可變載荷的變化；載荷的變化又會將模型拉回原來的高度。也就是說，可變載荷會讓模型具有自動保持當前高度的功能。

根據(jù)筆者的試驗，用作可變載荷的繩線越長，對模型的升降緩沖效果越好。模友可根據(jù)自身需求選取不同長度和密度的拖線。增加這個裝置后，初學者也能隨心操縱模型穩(wěn)定地懸停在拖線長度內(nèi)的任意高度，甚至在室內(nèi)，就能輕松自如地享受飛行的樂趣。不過一旦拖線離開地面，其在升降方向的緩沖效果就沒有了。如果在室內(nèi)飛行，可將拖線做得與室內(nèi)場地的高度一致；而在室外的話，緩沖裝置只能在近地面起作用。不過這也正是新手在操縱中最需要補救的地方。

之后筆者發(fā)現(xiàn)，如果用兩根軟質(zhì)電線做可變載荷，還能衍生出一個新裝置——機外供電設備。普及型四軸飛行器多使用小容量鋰電池，飛行時間不超過10分鐘。機體電池的充電不僅非常麻煩，而且耗費很長時間。改為機外供電的話，不僅省去了冗長且頻繁的充電，機體重量還能減輕10克左右。改造時先拆去原機上的小電池，然后將用作可變載荷的兩根軟質(zhì)電線兼做正負供電線，拖地端接上大容量鋰電池或其他電源。

在機外供電的改裝中，需要注意幾點：

1.飛行前熟讀模型的使用說明書。模型每次連續(xù)飛行時間不得超過說明書的要求，最好適當間隔降落，讓模型的電動動力系統(tǒng)“休息”（散熱）一下；

2.因為供電線過長，其兩端壓降較大，嚴重的能有幾伏，所以需提高機外供電電源的終止飛行電壓，以縮短供電時間。筆者的一塊機外供電電池的終止飛行電壓高達3.95伏。這一缺陷也可通過使用大容量鋰電池做機外電源來彌補，或直接使用與原裝電池的電壓、電流相同的穩(wěn)壓電源供電。當然，也可選用較短或較粗的電線供電，但模型的緩沖高度和載荷變化范圍會大大縮小。

3.為消除供電線的壓降影響，保持電壓穩(wěn)定的機外供電，可在模型的電池位放置一個小小的開關型穩(wěn)壓模塊（與模型原裝電池的電壓相同并能保證足夠的電流輸出）。機外電源以高電壓、小電流方式輸入，給穩(wěn)壓模塊供電。但此法尚未試過。

目前筆者使用的四軸飛行器，最大直徑40厘米，接了兩根2米長、0.75平方毫米截面的多股軟質(zhì)電線。其中接負極的電線為裸線（剝?nèi)チ送馄ぃ瑑筛暇€總重約25克。拖線兩頭用“T”形頭連接，再與容量6 000毫安時的機外供電鋰電池連接。每飛行10分鐘，模型就得降落，以讓其上電機、電調(diào)等動力系統(tǒng)部件散熱。模型的飛行狀況良好，其升降和懸停操縱較之前簡單了很多。