电子装置是直升机的一个重要组成部分,负责控制直升机的运动。电子装置主要包括遥控器、接收器、速度控制器和陀螺仪。
遥控器
遥控器是飞行员用来控制直升机的手持设备。遥控器上的操纵杆和按钮用来控制直升机的油门、方向和姿态。
接收器
接收器是安装在直升机上的电子装置,用于接收来自遥控器的信号。接收器将这些信号解码并将其发送到速度控制器和陀螺仪等其他电子装置。
速度控制器
速度控制器是用来控制直升机主旋翼和尾旋翼的转速的电子装置。速度控制器根据来自接收器的信号来调节转速,从而控制直升机的推力和扭矩。
陀螺仪
陀螺仪是用来检测直升机姿态变化的电子装置。陀螺仪将检测到的姿态变化信号发送到速度控制器,速度控制器利用这些信号来调整转速,从而稳定直升机的姿态。
电子装置的工作原理
当飞行员移动遥控器上的操纵杆或按钮时,遥控器会发送一个信号到接收器。接收器解码信号并将其发送到速度控制器和陀螺仪。速度控制器根据接收到的信号调节主旋翼和尾旋翼的转速,从而控制直升机的推力和扭矩。陀螺仪检测直升机姿态变化并发送信号到速度控制器,速度控制器利用这些信号来调整转速,从而稳定直升机的姿态。
电子装置的重要性
电子装置对于直升机的安全和可靠运行至关重要。电子装置能够控制直升机的运动,从而使飞行员能够安全地操作直升机。电子装置还能够检测直升机姿态的变化并自动调整转速,从而稳定直升机的姿态并防止失控。
结
电子装置是直升机的一个重要组成部分,负责控制直升机的运动。电子装置包括遥控器、接收器、速度控制器和陀螺仪,这些装置共同工作以确保直升机的安全和可靠运行。
火箭的结构组成都有什么?
我们知道,火箭种目繁多,不可一一列举。 在此,我们只重点介绍航天运载火箭的结构和组成,并且只以化学能火箭为主要介绍对象。
事实上,运载火箭主要包括动力系统、控制系统、壳体及结构系统、有效载荷系统四大部分。 那么,它们都有什么功用呢?下面作一一介绍。
火箭发动机动力系统
火箭发动机是使火箭具有强大推力的动力系统。 它包括主动力系统和其他辅助动力设备。 如果从燃料形式不同来分,则有固体(推进剂)发动机、液体(推进剂)发动机、固液混合(推进剂)发动机。 这里所说的推进剂只包括燃烧剂和氧化剂两部分。 这三种推进剂的火箭发动机结构是不同的。
固体火箭发动机
固体火箭发动机通常由燃烧室、喷管和点火装置等组成。 燃烧室是放置固体推进剂药柱的场所,燃烧室的后部连接喷管,喷管可以是一个,也可以是多个。 而点火装置则是由电爆管、点火药和壳体结构组成,它实际上也是一个小型的固体发动机。 点火装置按照不同的点火要求,可以安装在发动机的头部、药柱的中部或尾端。 当发动机工作时,先通电使电爆管爆炸,引燃点火药,然后由点火药点燃存放在燃烧室内的药柱,药柱燃烧产生的燃气流通过喷管高速喷出而产生推力。
固体火箭发动机结构较简单,工作可靠,药柱可长期贮存于燃烧室内,但效能较低,工作时间短,不易多次启动,而推力大小、方向的调节也比较困难。
液体火箭发动机
液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统组成。
推力室是发动机中产生推力的那一部分,它由推进剂喷注器、燃烧室和喷管组成。 对非自燃推进剂来说,还有点火装置,如火花塞等。 推进剂由喷注器喷入燃烧室,经雾化、混合、燃烧,形成3000℃—4000℃的高温和几十兆帕的高压燃气,在喷管内迅速膨胀,以每秒数千米的速度高速喷出而产生推力。
而推进剂供应系统则是把液体推进剂从贮箱输送到推力室的系统,这就好比是人的心血管系统一样,构造十分复杂。 它有挤压式和泵压式两种。 对现代大型火箭来说,主要是泵压式(包括泵、涡轮、传动机构和涡轮启动系统等)。
推进剂是靠高速转动的涡轮泵送到推力室的。 因此,涡轮泵常常被说成是火箭的心脏。 而发动机要工作,必须先让涡轮泵转动起来,这就是涡轮启动系统的任务。 涡轮启动系统就像是心脏起搏器一样。 涡轮启动系统的种类很多,现以燃气发生器的启动装置为例,来说明推进剂供应系统的工作原理和过程。
燃气发生器是如何点火使推进剂燃烧的呢?工作过程是这样的:燃气发生器包括火药启动器和电爆管。 电爆管通电后爆炸,引起火药爆炸,产生低温燃气,进而吹动涡轮叶片,涡轮带动泵旋转,转动起来的泵将推进剂的一部分送进燃气发生器,而另一部分则送进推力室。 进入燃气发生器的推进剂燃烧生成高温高压燃气,驱动涡轮泵以更高的速度旋转,将大量的推进剂输送到推力室燃烧,进而产生推力。
而发动机控制系统的作用是控制发动机的启动、点火和关机(即熄火)等工作程序,控制推进剂的混合比例,控制推力的大小和方向等。
其工作程序控制由按事先设计好的程序打开和关闭发动机供应系统的阀门来完成。
而推进剂的混合比例和推力的大小,则通过发动机上特有的装置和方法来控制。
推力方向控制早期采用石墨做成的舵来进行。 它安装在喷管的排气出口,像船舶的舵那样,通过改变喷气流的方向来调整推力方向。 目前,一般采用摇摆发动机,即通过发动机的偏转来调整推力方向。 石墨舵偏转和发动机的摇摆,都是由火箭的控制系统发出命令,通过一个叫做液压伺服机构的装置来完成的。
固液混合火箭发动机
这种火箭发动机一般是由放置固体燃料(或氧化剂药柱)的燃料室、喷管和贮放液态氧化剂和燃烧剂的贮箱以及液体推进剂组分供应系统所组成。
当发动机工作时,可以是固态、液态推进剂组分相互接触时自燃点火,也可以像固体发动机那样安装一个火药点火器。 液体推进剂组分的供应则用压缩气体或燃气涡轮泵来供应。
上述三种发动机,不论是哪种类型,要提高其性能,主要是提高发动机的喷气速度。 因此,最重要的是选择高性能的推进剂。 同时要优化发动机设计方案,在尽量减少发动机自重的同时,提高推进剂的比冲值(即能量效应)。
火箭飞行控制系统
火箭飞行控制系统是运载火箭的“智能”部分,好比是火箭的眼睛、大脑和手脚。 通常它是由制导系统、姿态控制与电源配电组成的火箭飞行控制系统和设置在地面的测试检查及发射控制系统组成。
制导系统
制导系统由惯性平台和计算机组成,用于控制火箭发动机准时点火、关机和火箭各级的分离,使火箭能按预定轨道飞行和确保有效载荷的入轨精度。
姿态控制
姿态控制用于纠正火箭在飞行过程中的俯仰、偏航和滚动误差,保持火箭以正确的姿态飞行,并实施定向和防流星碰撞。 在动力飞行段,姿态控制通过惯性平台速率陀螺—数字控制器—伺服机构连续控制方案来实现;而在惯性飞行段,姿控系统则通过装有小型单组元推进剂发动机的开关控制方案来实现。
电源配电系统
电源配电系统的作用,一是给控制系统的仪器仪表供电和配电;二是按火箭飞行的先后工作程序发出时间顺序的命令;三是控制火箭工作状态的变化。
火箭测控系统
火箭的制导控制和姿态控制等是由测控系统来实施指挥的。
飞行控制系统主要由测试仪表(陀螺仪、加速度表等)、中间装置(电子计算机等)、执行机构(中磁阀门、电爆器材、姿态喷管、发动机伺服机构等)和电源配电装置(电池、二次电源、配电器等)组成。
其中,测量仪表好比是火箭的“眼睛”,它能随时监视运载火箭飞行路线是否对头,飞行姿态是否正确,并及时发出纠偏信号;中间装置则是火箭的“大脑”,它接到测量仪表发来的各种纠偏信号后,立即进行计算和综合处理,并将信号放大后传送给执行机构;执行机构接到中间装备传来的命令后,把电信号转变成一种相应的机械运动,准确地对火箭飞行路线或飞行姿态进行纠偏,使发动机能按时点火、关机和实现各级按时分离。 所以执行机构好比是运载火箭的“手脚”。 火箭壳体及结构系统
火箭的壳体及其结构系统是安装有效载荷、飞行控制系统、动力装置等箭上设备,并将它们连成一个有机整体的框架系统。
壳体及结构系统不仅肩负着火箭在运输、发射和飞行过程中承受各种外力、保护箭内仪器设备不受损害的任务,而且还有流线型的光滑外壳,使火箭具有良好的空气动力外形和飞行性能。 对一枚大型多级液体火箭而言,其箭体结构通常由有效载荷舱、整流罩仪器舱、氧化剂贮箱、燃料贮箱、级间段、发动机推力结构、尾舱和分离机构等组成。
载荷舱
有效载荷舱一般位于运载火箭的顶端,它是安放卫星、飞船等有效载荷的地方。 整流罩是保护有效载荷的火箭外壳。 在有效载荷与箭体分离前,整流罩将按照控制系统的命令在空中与卫星或飞船脱离。
仪器舱
仪器舱一般在有效载荷舱的下面,它是安装飞行控制系统主要仪器设备的专用舱段。
箭体结构
火箭箭体结构有多种形式,有单级箭体、多级箭体和捆绑式箭体之分。 多级运载火箭各级之间的连接方式有串联、并联和串并联三种。 串联式火箭是把数枚单级火箭头尾相接,连为一体。 并联火箭又叫捆绑式火箭,它是把较大的一枚单级火箭放置中央,称为芯级,在其周围再捆绑若干枚助推火箭,或助推器,称之为助推级。 串并联式火箭与并联式火箭的区别在于它的芯级不是一枚单级火箭,而是串联的多级火箭。
知识点
推进剂
推进剂又称推进药,能有规律地燃烧释放出能量,产生气体,推送火箭和导弹的运行。 推进剂具有下列特性:①比冲量高;②密度大;③燃烧产物的气体(或蒸气)分子量小,离解度小,无毒、无烟、无腐蚀性,不含凝聚态物质;④火焰温度不高,以免烧蚀喷管;⑤有较宽的温度适应范围;⑥点火容易,燃烧稳定,燃速可调范围大;⑦物理化学稳定性良好,能长期贮存;⑧机械感度小,生产、加工、运输、使用中安全可靠;⑨若为固体推进剂,还应有良好的力学性质,有较大的抗拉强度和延伸率。 常用的推进剂主要有固体、液体两种,少量固液混合体也在试用。
仿生学的资料 (紧急)
仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。 仿生学仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc(‘具有……的性质’的意思)”构成的。 仿生学(bionics)在具有生命之意的希腊语bion上,加上有工程技术涵义的ics而组成的词。 大约从1960年才开始使用。 生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。 例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。 可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。 仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。 苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。 可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。 这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。 苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由3000多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。 “蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。 这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。 “蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。 自然对方身份的是非得失生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类什么启发?模仿这些本领,人类又可以造出什么样的机器?这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。 [编辑本段]人类仿生学起源自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。 种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使它们能适应环境的变化,从而得到生存和发仿生学展。 劳动创造了人类。 人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。 因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。 人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。 人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。 鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。 相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。 通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。 这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。 鸟儿展翅可在空中自由飞翔。 据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。 然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。 早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。 设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。 以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生学的先驱,也是仿生学的萌芽。 [编辑本段]发人深省的对比人类仿生的行为人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在20世纪40年代以前,人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。 科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。 而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,进行着人工发明。 他们很少有意识的向生物界学习。 但是,以下几个事实可以说明:人们在技术上遇到的某些难题,生物界早在千百万年前就曾出现,而且在进化过程中就已解决了,然而人类却没有从生物界得到应有的启示。 [1] 在第一次世界大战时期,出于军事上的需要,为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出潜水艇。 当工程技术人员在设计原始的潜艇时,是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,如果需要升至水面,就将携带的石块或铅块扔掉,使艇身回到水面来。 以后经过改进,在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。 以后又改成压载水舱,在水舱的上部设放气阀,下面设注水阀,当水舱灌满海水时,艇身重量增加使它潜入水中。 需要紧急下潜时,还有速潜水舱,待艇身潜入水中后,再把速潜水舱内的海水排出。 如果一部分压载水舱充水,另一部分空着,潜水艇可处于半潜状态。 潜艇要起浮时,将压缩空气通入水舱排出海水,艇内海水重量减轻后潜艇就可以上浮。 如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。 但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。 鳔内不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气来调节鱼鳔中气体含量,促使鱼体自由沉浮。 然而鱼类如此巧妙的沉浮系统,对于潜艇设计师的启发和帮助已经为时过迟了。 声音是人们生活中不可缺少的要素。 通过语言,人们交流思想和感情,优美的音乐使人们获得艺术的享受,工程技术人员还把声学系统应用在工业生产和军事技术中,成为颇为重要的信息之一。 自从潜水艇问世以来,随之而来的就是水面的舰船如何发现潜艇的位置以防偷袭;而潜艇沉入水中后,也须准确测定敌船方位和距离以利攻击。 因此,在第一次世界大战期间,在海洋上,水面与水中敌对双方的斗争采用了各种手段。 海军工程师们也利用声学系统作为一个重要的侦察手段。 首先采用的是水听器,也称噪声测向仪,通过听测敌舰航行中所发出的噪声来发现敌舰。 只要周围水域中有敌舰在航行,机器与螺旋桨推进器便发出噪声,通过水听器就能听到,能及时发现敌人。 但那时的水听器很不完善,一般只能收到本身舰只的噪声,要侦听敌舰,必须减慢舰只航行速度甚至完全停车才能分辨潜艇的噪音,这样很不利于战斗行动。 不久,法国科学家郎之万(1872~1946)研究成功利用超声波反射的性质来探测水下舰艇。 用一个超声波发生器,向水中发出超声波后,如果遇到目标便反射回来,由接收器收到。 根据接收回波的时间间隔和方位,便可测出目标的方位和距离,这就是所谓的声纳系统。 人造声纳系统的发明及在侦察敌方潜水艇方面获得的突出成果,曾使人们为之惊叹不已。 岂不知远在地球上出现人类之前,蝙蝠、海豚早已对“回声定位”声纳系统应用自如了。 蝙蝠能用耳朵与嘴“看东西”生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中,它们利用声音寻食,逃避敌害和求偶繁殖。 因此,声音是生物赖以生存的一种重要信息。 意大利科学家斯帕兰捷很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行,既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫,但是塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后,它们在黑暗中就寸步难行了。 面对这些事实,斯帕兰捷提出了一个使人们难以接受的结论:蝙蝠能用耳朵与嘴“看东西”。 它们能够用嘴发出超声波后,在超声波接触到障碍物反射回来时,用双耳接收到。 第一次世界大战结束后,1920年,哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。 并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。 遗憾的是,哈台的提示并未引起人们的重视,而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。 直到1983年采用了电子测量器,才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。 但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。 [2] 蜻蜓的翅膀对造飞机的启示另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。 在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后,人们经过长期反复的实践,终于在1903年发明了飞机,使人类实现了飞上天空的梦想。 由于不断改进,30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类,显示了人类的智慧和才能。 但是在继续研制飞行更快更高的飞机时,设计师又碰到了一个难题,就是气体动力学中的颤振现象。 当飞机飞行时,机翼发生有害的振动,飞行越快,机翼的颤振越强烈,甚至使机翼折断,造成飞机坠落,许多试飞的飞行员因而丧生。 飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象,经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。 就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置,这样就把有害的振动消除了。 可是,昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了,它们也毫不例外地受到颤振的危害,经过长期的进化,昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。 生物学家在研究蜻蜓翅膀时,发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。 如果把翼眼去掉,飞行就变得荡来荡去。 实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害,这与设计师高超的发明何等相似。 假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用,获得有益于解决颤振的设计思想,就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。 面对蜻蜓翅膀的翼眼,飞机设计师大有相见恨晚之感![3] 以上这三个事例发人深省,也使人们受到了很大启发。 早在地球上出现人类之前,各种生物已在大自然中生活了亿万年,在它们为生存而斗争的长期进化中,获得了与大自然相适应的能力。 生物学的研究可以说明,生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制,使它们具备了适应内外环境变化的能力。 生物界具有许多卓有成效的本领。 如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等,显示出许多机器所不可比拟的优越之处。 生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。 [编辑本段]仿生学重大意义仿生学是连接生物与技术的桥梁 开水壶的启示让瓦特发明火车自从瓦特(James Watt,1736~1819)在1782年发明蒸汽机以后,人们在生产斗争中获得了强大的动力。 在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题,从而引起了第一次工业革命,各式各样的机器如雨后春笋般的出现,工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能,使人们从繁重的体力劳动解脱出来。 随着技术的发展,人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。 [4] 20世纪40年代电子计算机的问世,更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富,它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息,使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来,使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力,它们准确地调整、控制着生产程序,使产品规格精确。 但是,自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的,这就使它的控制能力具有很大的局限性。 自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力,如果发生任何意外的情况,自动装置就要停止工作,甚至发生意外事故,这就是自动装置本身所具有的严重缺点。 要克服这种缺点,无非是使机器各部件之间,机器与环境之间能够“通讯”,也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。 要解决这一难题,在工程技术中就要解决如何接受、转换。 利用和控制信息的问题。 因此,信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。 如何解决这个矛盾呢?生物界给人类提供了有益的启示。 人类要从生物系统中获得启示,首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。 1940年出现的调节理论,将生物与机器在一般意义上进行对比。 到1944年,一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。 在这样的认识基础上,1947年,一个新的学科——控制论产生了。 控制论(Cybernetics)是从希腊文而来,原意是“掌舵人”。 按照控制论的创始人之一维纳(Norbef Wiener,1894~1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。 虽然这个定义过于简单,仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题,但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。 控制论的基本观点认为,动物(尤其是人)与机器(包括各种通讯、控制、计算的自动化装置)之间有一定的共体,也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。 根据控制论研究表明,各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。 控制系统工作的正常,取决于信息运 行过程的正常。 所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。 从信息的观点来看,控制系统就是一部信息通道的网络或体系。 机器与生物体内的控制系统有许多共同之处,于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣,并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。 因此,控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。 成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。 生物体和机器之间确实有很明显的相似之处,这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。 由简单的单细胞到复杂的器官系统(如神经系统)都存在着各种调节和自动控制的生理过程。 我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器,和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。 也可以把生物体比作一个自动化的工厂,它的各项功能都遵循着力学的定律;它的各种结构协调地进行工作;它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应,而且能像自动控制一样,借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。 例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。 控制论的产生和发展,为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁,使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。 于是出现了这样一个趋势,工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果,就主动学习生物科学知识。 [编辑本段]仿生学的诞生随着生产的需要和科学技术的发展,从20世纪50年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。 人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究,促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。 此时模拟生物不再是引人入胜的幻想,而成了可以做到的事实。 生物学家和工程师们积极合作,开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。 生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列,而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。 于是生物学和工程技术学科结合在一起,互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。 仿生学是独立的一门学科作为一门独立的学科,仿生学正式诞生于1960年9月。 由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。 会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗?”斯蒂尔为新兴的科学命名为“Bionics”,希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学,1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。 斯蒂尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统,或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。 简言之,仿生学就是模仿生物的科学。 确切地说,仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。 从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从工程技术方面来看,仿生学根据对生物系统的研究,为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。 仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。 [5][编辑本段]研究方法与内容仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。 第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。 这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且也概括表达了仿生学的研究途径。 仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。 仿生学中的生物模型仿生学的主要研究方法就是提出模型,进行模拟。 其研究程序大致有以下三个阶段: 首先是对生物原型的研究。 根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。 当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的仿生,更重要的是在仿生中有创新。 经过实践——认识——再实践的多次重复,才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。 这样模拟的结果,使最终建成的机器设备将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。 例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。 [6]
如何玩遥控直升机技巧教程(初学者如何使用直升机的遥控器)
遥控飞机据网络百科 根据美国的解释,遥控飞机是一种可以远距离控制其飞行的飞机。 根据其用途和性能的不同。 遥控飞机可分为玩具、航模、民用和军用。 遥控飞机按大小可分为大、中、小三种。 1.大型遥控飞机适合在户外玩,亲子互动,郊游必备。 还有专业遥控型号的主机。 2.中型遥控飞机,室内室外都可以玩。 它功能多,价格适中。 3.小型遥控飞机适合室内玩耍,抗碰撞、抗摔能力强。 在家办公是一件乐事。 维基百科定义 quot遥控飞机 quot如下:遥控飞机是遥控器控制的航模,不是玩具。 控制方式通常是无线电波,部分遥控系统使用红外线,但极为少见。 遥控飞机由马达或小型发动机驱动。 还有无动力遥控滑翔机。 遥控飞机的飞行原理和真飞机一模一样,控制难度很大。 市面上卖的简易遥控飞机,只能控制主翼两侧的电机来调整方向,所以操作比较简单。 但是真正的专业爱好者使用的遥控飞机,各方面都非常复杂,可以控制升降舵、方向舵、副翼、电机或者发动机等等。 初学者通常需要一段时间才能熟悉如何操作、组装和维护遥控飞机,并知道如何使用相关设备。 部件制作遥控飞机机身常用的材料有巴沙木、塑料、EPP、聚龙、碳纤维、玻璃纤维、复合材料。 机身分类如下:健身器:健身器是适合初学者的低价飞机。 特技机:比赛用的飞行器,还有各种国际比赛。 赛车真实飞机:缩小比例的遥控飞机。 动力元件发动机遥控飞机用的电机有两种:无刷电机和碳刷电机。 有刷电机价格便宜,但输出马力、效率和使用寿命较差。 无刷电机的输出马力、效率、使用寿命都比碳刷电机好,但价格却比碳刷电机高很多。 无刷电机和碳刷电机使用的电子传动是不一样的。 模型中使用的无刷电机由DC电源驱动,必须使用特殊的电机控制器才能使无刷电机旋转。 此外,用于飞机的无刷DC电机非常适合于无传感器无刷DC电机,因为其初始负载极低。 由于不需要传感器检测转子位置,电机结构简单,单价便宜。 从2006年开始,碳刷电机几乎退出了遥控飞机市场。 电子传输电子变速器是一种由接收器控制来调节马达速度的装置。 电子变速器有不同的当前规格。 碳刷电机和无刷电机使用不同的电子变速器。 无刷电机采用的电子传动原理是通过调制电池提供的直流电的脉宽来调节电机转速。 一般按其电子元件所能承受的最大电流来分类。 发动机发动机遥控飞机发动机大致可分为:1.木精发动机:单缸为主燃料,木精为主燃料。 2.汽油机:单缸和多缸,分为二冲程和四冲程两种。 除了厂家特制的,也可以用割草机发动机。 3.涡轮喷气发动机:利用涡轮喷气发动机原理制造,单价高,对散热和发动机监控有特殊要求。 这种发动机曾经发生过坠毁后引发森林或建筑火灾的事故,但对于模仿现代战斗机制作的仿真机来说,仿真程度相当高。 螺旋桨螺旋桨u俗称发射,对于不同阶段的遥控飞机,也要选择不同的遥控器。 有四个基本动作:油门,尾舵,升降舵,副翼。 如果要给飞机增加额外的动作,比如起落架、襟翼等。 你应该多使用遥控器。 对于有发动机动力的遥控飞机,遥控器上还有一个熄火开关,防止着陆滑行后或紧急情况下发动机熄火,以免受伤。 目前中高级遥控器功能多样,包括微调记忆、动作大小、陀螺仪控制等。 都可以用遥控器操作。 接收机接收器是一种从遥控器接收信号的装置,其大小约为火柴盒大小。 接收器接收遥控器发送的信号,并对其进行处理,以控制飞机的运动。 接收器需要与遥控器配合。 如果遥控器移动六次,接收器移动四次,遥控器剩余的两次没有作用。 伺服机器伺服是一种由接收器控制的装置,用来调节升降舵、方向舵、副翼等操纵面。 随着飞机尺寸的不同,有不同的规格。 伺服机的目的不仅仅是控制操纵面,而是遥控模型的任何动力要求可以作为动作的来源。 电源甲醇木材为工业酒精,必须与蓖麻油或合成润滑剂按适当比例混合润滑,并加入硝基甲烷助燃,增加动力。 有些厂家是专门做的。 汽油台湾省主要使用92无铅汽油。 在二冲程向油箱添加燃油之前,必须按一定比例添加二冲程专用机油,第四冲程添加润滑油的方式取决于发动机设计。 喷气发动机油喷气发动机使用喷气发动机飞机油,由专门的制造商制造。 电池遥控飞机常用的充电电池有三种:镍镉电池、镍氢电池和锂电池。 单位重量储存的能量以镍镉电池最低,镍氢电池次之,锂电池储存的能量最高。 早期遥控飞机使用的镍氢和镍镉充电电池组,存在重量大、容量低的缺点。 特别是镍氢和镍镉电池电芯的额定电压为1.2V,要满足遥控飞机电压的基本要求,需要串联使用6~8节电池。 这个电池组对于电动机遥控飞机来说确实是个大问题,比较重。 之后,一些遥控飞机制造商推出了传统锂电池制成的电池组。 传统锂电池单体额定电压为3.7V,满足遥控飞机的基本要求,只需串联2~3个电池。 相比传统的镍氢和镍镉,整个电池组的重量减轻了不少。 但锂电池对充电方式有一定要求,达不到要求,电池就有膨胀发热爆炸的嫌疑。 所以锂电池的早期使用往往会导致相关事故的新闻。 由于传统锂离子电池安全性较差,目前的主流是最新一代的锂聚合物电池,其特性与锂离子电池相似,但由于采用软包装,比锂离子电池轻很多。 在充电方式不当的情况下,锂聚合物只会膨胀发热,但由于软包装,不会爆炸,安全性提高很多。 早期的锂聚合物电池存在放电容量不足的问题,但目前有专门为遥控型号生产的高放电容量锂聚合物电池。 近年来,锂电池专用充电器的发展突飞猛进,价格越来越低,使得以电池为动力的遥控飞机逐渐取代了发动机动力。 遥控频率遥控频率的基本格式是XX。 XXX,单位为Mhz。 各国对可用频率都有规定,台湾省的频率是72Mhz。 如果你在规定之外使用主频率,你会对你的行为产生怀疑另外,目前市面上的遥控器主要有两大厂商:双叶和JR,可以 不常用。 比如双叶 遥控器和J# 039的接收器,即使它们有相同的频率,也能 由于不同的编码和解码方法,它们不能相互配对,因此它们可以 除非它们是为兼容性而专门设计的,否则不能操作。 此外,新兴的2.4G宽带遥控器方兴未艾。 使用这种2.4G遥控器可以避免相同飞场发射器的相互干扰,操作响应速度比传统的窄带无线技术更快。 但由于无线电编码和跳频技术的原因,如果使用某厂生产的发射机,就必须使用该厂的接收机,而不再有一个附属厂的廉价接收机来替代。 遥控直升机遥控直升机遥控直升机是遥控模型的一种。 基于结构、空气动力学和飞行训练的不同,遥控直升机和遥控飞机是两种不同的遥控机型。 它 控制遥控直升机不容易,而且它 遥控直升机被误操作而伤人的情况并不少见。 区分机油发动机和发动机是很简单的。 转子产生的功率上升,伺服机控制前进后退、倾斜、旋转等动作。 高手也能做出高难度动作,比如倒飞、360度推车转弯、钟摆、旋转转弯结构。 射频无线电经常用于遥控器和遥控直升机之间的信号传输。 主要频率有40MHz、72MHz、2.4GHz,目前大众广泛使用。 优点是:无频率冲突,即FHSS自动跳频技术,具有宽带。 在同一个区域,同一品牌同一型号的遥控直升机,由于使用相同的无线电频率,可能很难操作,造成事故。 制造商高井泰世科技模型有限公司TW/ALIGN雅拓电器tw/mikado美国/3dmpgerman/outrange美国/hirobojp/jrpropojp/sabit aly/x-cell美国/avant/kasama美国/成分主要优点是只需单独更换损坏的零件,整机不需要更换。 分类模式分为F3C国家队,可以参加一般的3D根据动态分类电力可分为100/200/250/400/450/500/550/600/700/800等档次,以单个螺旋桨/机组的长度来定义:mm牧婧可分为30/50/90等档次,根据发动机级别来定义。 发动机目前主流是天蝎精密工业生产的HK-XXXX系列。 木质发动机目前市场上有15级、18级、32级、46级、50级、61级、70级、80级、91级。 大部分都可以分为30级,50级,91级,主流机型都是90级。 91关大部分是高级玩家在竞技赛事中使用的。 发动机1cc转换成6级。 引擎OS和YS是主流。 汽油机涡轮发动机根据旋翼结构,有平衡翼。 不平衡机翼简称为FES或FBL。 可变节距遥控直升机机体上,有主轴连接机体和主旋翼,主旋翼高速旋转产生浮力。 必须调整主旋翼的攻角,以避免主旋翼低转速大攻角导致翼端失速。 调节主旋翼会通过一个十字盘上下运动,改变主旋翼的迎角,所以主旋翼会通过混合控制,用油门改变主旋翼的迎角。 一般飞行设定,以50-90级油动机为例,特技切换部分:n静态动作最低负3-4度,中间5.5-6度,最高10-12度,油门曲线设定为0PP0%。 ID-1。 飞越海峡,最低负6度,中间2-4度,最高9-10度。 节流曲线设置为70` PP 0%。 ID-2.3D设定,最低负9.5-10度,中间0-2度,最高正9-10,100p`p0.油门曲线设定希望以上知识能让新手对遥控飞机有更多新的认识和了解,持续关注我们乐迪的网站。 我们王者之心2点击试玩
标签: 电子装置 这些装置共同工作以控制直升机的运动 接收器 速度控制器和陀螺仪 电子装置包括遥控器
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