如何制作低成本摇控作战无人机
制作遥控飞机的成本可高可低,具体取决于预算的多少。如果你想抱着同归于尽的想法在空中追逐其他飞机,那就降低成本,建造一个一次性飞行平台。在这种情况下,使用硬质建筑隔热材料就能满足要求,同时还能让无人飞行器速度更快、机动性更好。
有些像无线电接收机、BLDC 电机、锂聚合物电池和控制舵机这样的组件,只要入侵无人机的螺旋桨没有击穿它们(这种情况偶尔会发生),则可以从坏飞机上转移到新飞机上重复使用。因此,战斗机制造商会购买价格低廉的飞行组件,并用耐用的外壳对其进行保护。
图 1 详细展示了机身零件的整体尺寸,这些零件是用 ½ 英寸和 1-½ 英寸厚的粉红色硬质聚氨酯绝缘材料的板材制成的,这些材料在大多数建材市场都能买到。尺寸和形状可以根据自己的喜好修改,但要保持飞行器的总体质量相近,以最大限度地提高发动机的承载能力,保持良好的飞行特性。
图 1:战斗无人机泡沫零件。(图片来源:Don Johanneck)
胶带和热熔胶是首选粘合方式,有些零件还需要进行角缝填充来增强抗侧风能力。零件使用数控机床加工或由熟练的手工制作人员切割时可能需要重新设计成带有凸起和凹槽的形状,从而减少加固的需要,而且通常能够让维修速度更快。在本博客末尾的资源链接中提供了数控切割板材的示例。
三角形机身的两侧可用薄胶合板条或 ½ 英寸槽塑料板镶边加固,以减少极端机动时机翼的翘曲。用热熔胶和一层胶带贴在板条的顶部和底部,有助于保持板条的位置并增加强度。尾翼还可以用热熔胶将三角形泡沫条或“填角”粘在尾翼根部与机身交接之处来进行加固。见图 2。
图 2:加固技术。(图片来源:Don Johanneck)
为了加快将毁坏飞机上的组件转移到新平台上,可以制造或 3D 打印统一的电机固定座和飞行控制模块。如果能为飞行过程中可能发热的组件提供通风,任何方便的方法都可以用上。图 3 中的示例显示了电机和 3D 打印零件之间的木制垫片。在飞行过程中,无刷电机的温度可能会足以软化 3D 打印材料,从而导致电机安装失效,造成撞击和邻近组件损坏。在机身上开槽并用尼龙魔术带捆绑,将组件固定在飞机上。文末提供了示例 STL 文件链接,供实验使用。
图 3:模块化组件。(图片来源:Don Johanneck)
飞机在飞行过程中通过调节功率水平和操纵控制表面进行控制。在这种设计中,只需要使用俯仰用的升降器和滚转用的副翼,但会组合成叫“升降舵”的部件。大多数遥控器都提供了控制升降舵的方式,并在屏幕上或手册中提供了如何设置升降舵的说明。舵机可以通过热熔胶、3D 打印支架或在机身上开孔的方式安装到平台上。控制角件也可以用 3D 打印或木材切割而成。对于舵机/升降副翼控制连杆,我们可以用许多五金店都能买到的廉价公用设施标志旗改造而来,取用其中一段硬金属丝即可。
对于这种飞机,我更喜欢使用 4250 型 800KV 电机和 12 英寸推杆螺旋桨。我还使用了一个 80 安培的 ESC(电子调速器),用 uBEC 作为接收机电源。4500 mAh 4S LiPo 电池可提供充足的电量和飞行时间,而不会过于沉重。如需了解 RC 电源系统基础可前往 DigiKey 资源库查询相关完整博客。现在就将这篇博客分享给朋友,让你的战斗小队快速组队升空吧!
重要声明:切勿单独飞行,以防发生意外和需要紧急援助。操控这样的遥控飞机无论是实验还是游戏战斗都非常有趣。千万不要忘记,这架飞机有着一台强劲的电机驱动,它以高转速转动着锋利的螺旋桨。虽然你可能想从下方发射飞机,但是必须知道是,当飞机离手瞬间其旋转的螺旋桨却是正朝着手部转去的,其危险不言而喻。因此最安全的方法是从侧面发射或使用定制的免手持发射平台。如要了解如何正确发射并体验遥控战斗的乐趣,请观看 DigiKey 关于“探索使用 NeoPixel LED 进行夜间遥控飞行”的“如何获得技术”视频。
设计文件
战斗机 CNC 布局:
战斗机 3D 打印 STL 文件:

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