迷你SKYHUNTER垂直起降Y3。第1部分

(资料图片)

作者:Aticof

原文地址：http://www.sop-fpv.com/tecnologia/item/28-mini-skyhunter-vtol-y3-parte-i

本人对于垂起是纯新手小白，这篇文章是本人找到的有关Y3垂起飞机从布局到装配的极少比较完整的资料。目前中文网的绝大部分资料都是关于垂起的装配和调参，对于飞机布局少有提及，但是我认为如果对于想把一架普通固定翼改为垂起，布局结构，重心调整等方面的知识还是相当重要的，而之前翻译的版本因为是机翻，极为晦涩，有些地方根本摸不着头脑，因此我又整理了一下，如有错漏，还请各位同好和大佬多多包涵和指教。

事先声明，本文原文是西班牙语，而本人对该语言也是一窍不通，因此借助各大翻译软件及平台，整理了第一部分的内容，毕竟剩下的装机方式，国内一搜一大把，感兴趣的同好，也可以自己根据原文或者参考群里的机翻文档。本文保留了原文，方便外语大佬校正。

Os presento a mi “Pequeño Saltamontes”, una modificación del conocido Mini Skyhuntercon el objetivo de convertirlo en un avión de despegue y aterrizaje vertical VTOL Y3 tilt-rotor basado en el firmware de Arduplane. Me decanté por un modelo mediano (1750 gramos en orden de vuelo) por economía y porque el objetivo no era conseguir una gran autonomia de vuelo sino testear y llevar a buen término el software de Arduplane.

我向你介绍我的“小蚱蜢”，一个著名的迷你Skyhunter的修改，目标是把它变成一个垂直起降Y3倾斜旋翼飞机基于Arduplane固件。我选择了一个中型模型(按yuelo的顺序为1750克)，因为目标不是获得很大的飞行自主权，而是测试和执行Arduplane软件。3

Se trata de un avión en el que los dos motores delanteros balancean a la vez y hacia delante para conseguir el empuje necesario en la transición de copter a plane y también en sentido contrario estando verticales para conseguir el giro yaw en modo copter, ahorrándonos así el mecanismo de balanceo que poseen los tricópteros clásicos .

这是一架前两个引擎同时摆动的飞机,在从直升机模式到固定翼飞机的过渡中向前获得必要的推力，也在尾部的垂直方向纠正旋翼模式的偏航，从而实现了经典三旋翼拥有的平衡机制。

En esta primera parte voy a abordar la propia construcción fisica del aeromodelo, es decir, todo lo que se refiere a su diseño y geometría, disposición de los motores con respecto al CG, diseño de piezas 3D necesarias, etc…

在第一部分中，我将讨论飞机模型的物理结构，包括它的设计和几何形状，发动机相对于重心的布局，以及必要的3D部件的设计。

En la segunda parte ahondaré ya en la fase de configuración y parametrización del software necesaria para un modelo VTOL Y3 tilt-rotor.

在第二部分，我将深入配置阶段以及V3倾转旋翼垂直起降模型配置阶段以及所需软件的参数。

Las modificaciones físicas fundamentales son las que se refieren a la propia sujeción de los tres motores. Para ello diseñe e imprimí varias piezas en 3D utilizando HIPScomo filamento. Al final del artículo tenéis un link para poder descargaros todas estas piezas 3D.

基本的物理修改是指三个引擎的位置，为此我使用HIPS灯丝设计和打印了几个3D部件。在文章的最后，你会发现一个链接下载所有这些3D部件的链接。

Una de las fases más importantes es la disposición de los tres motores con respecto al CG y al eje longitudinal del fuselaje. Un buen diseño de esta geometría será fundamental para la estabilidad en las transiciones y en el propio vuelo en modo plane. 

Y para conseguir esta geometría vamos a partir de una primera regla fundamental:

-         En un avión VTOL el centro de gravedad CG siempre debemos posicionarlo en el punto que requiera el modelo cuando vuela en modo plane.

最重要的阶段之一是三个引擎相对于CG和机身纵轴的布局。这种几何形状的良好设计将是过渡稳定性和在飞机模式下飞行的基础。为了得到这个几何形状，我们将从第一条基本规则开始:

在垂直起降飞机中，重心CG必须总是定位在固定翼飞机模式下飞行时需要的点。

Otra segunda regla fundamental cuando hablamos de un tricóptero clásico es:

La distancia de la linea que une los dos motores delanteros al CG ( en mi caso esta distancia es de 137 mm, estando el CG está a 58 mm del borde de ataque) es 1/3 de la distancia entre ésta y el motor trasero, Y la distancia del motor trasero al CG será 2/3 de esta misma distancia. Tratándose siempre de tres motores iguales.

-   Aunque hablando con propiedad deberíamos decir que(la suma del empuje de los dos motores frontales) x 1/3 = (suma del empuje del trasero) x 2/3

当我们谈论经典的三旋翼时，另一个基本规则是:

连接两个电机的线路之间的距离前轮和CG之间的距离(在我的情况下，这个距离是137毫米，CG距离前轮58毫米)占后轮距离的三分之一。此外，距离从后引擎到CG将是相同的三分之二距离。这总是适用于三个相同的引擎。

然而，正确地说，我们应该说(两个前引擎的推力之和)x 1/3 =(后引擎的推力之和) x 2/3

La primera regla es una premisa invariable que respetaremos escrupulosamente. Pero la segunda regla debemos de modificarla cuando hablamos de un plane VTOL Y3 ya que el balanceo tilt-rotor de los motores frontales nos modificarán la posición del CG. Es decir, el CG en modo copter se retrasará (en mi caso 15mm) debido a este movimiento de los motores cuando éstos balancean de la posición horizontal en plane a la posición vertical en copter.

第一条规则是一个不变的前提，我们将严格遵守，然而，在垂直起降Y3飞机的情况下，我们必须修改第二条规则，因为前发动机的倾斜转子平衡，这将影响重心(CG)的位置。换句话说，在从平面模式的水平位置切换到直升机模式的垂直位置时，CG将会后移

(在我的情况下是15mm)。

¿Y de que manera la modificaremos? Pues lo haremos variando el empuje del motor trasero con el objetivo de que consiga equilibrar este nuevo CG en modo copter (que no se corresponderá con el CG ideal del tricóptero pues se ha retrasado) manteniendo su rendimiento sin sobrecargarlo, para lo cual tenemos 3 alternativas:

-          sustituir la hélice por otra de mayor diámetro

-          sustituyendo el motor por uno de mas potencia

ó una mezcla de ambas

-          retrasando el motor trasero para aumentar el momento de cola.

我们将通过调整后置发动机的推力来实现这一修改，以达到在四旋翼模式下平衡新的重心（该重心与三旋翼理想重心不同，因为它已经向后移动），同时保持其性能而不过载。为此，我们有三种选择：

- 替换更大直径的螺旋桨

- 更换更强劲的发动机或两者混合使用

- 后置发动机以增加尾部力矩

Yo he optado por la última pues ya disponía de 3 motores iguales y si aumentaba el diámetro de pala ésta se solaparía con la superficie del estabilizador. Pero en función del aeromodelo elegido habra que decidirse por una u otra alternativa. He aumentado por tanto la distancia del CG al eje del motor trasero (los 2/3 que comentaba anteriormente) en un 36%.

“我选择了最后一个选项，因为我已经有三个相同的引擎，如果我增加叶片的直径，它将与稳定器的表面覆盖。然而，根据所选择的飞机型号，必须选择一种或另一种选择，因此，我将重心和后发动机轴之间的距离增加了36%(上面提到的三分之二)。”                                                                    

Otro punto importante a la hora de diseñar la disposición de los motores es ver cuanta superficie abarcada por las hélices se solapa con la superficie del extrados del ala o del estabilizador de cola. Podrán solaparse sobre el extrados un poco pero no sobre la superficie del estabilizadorpues esto desequilibrará el aeromodelo por la distancia de éste al CG.

在设计发动机布局时，关键是要考虑螺旋桨覆盖的面积与机翼或尾翼外缘重叠的程度。在外缘有一个小的重叠是允许的，但不允许在稳定器表面，因为这将使模型不平衡，因为它与CG的距离。

Os comentaba al principio que se trata de un VTOL Y3 en el que el movimiento yaw no se realiza como en un tricopter convencional sino que lo hace balanceando unos pocos grados (entre 10º - 25º en función del aeromodelo) cada motor frontal en sentido inverso (a esto se le llama yaw vectorial). Con esta solución evitamos el mecanismo yaw clásico y por tanto sobrepeso >>> Es importante considerar a la hora de diseñar el mecanismo tilt-rotor que la pala en su movimiento hacia atrás de unos 20º no golpee el extrados del ala.

我在一开始就告诉过你，这是一个垂直起降Y3，其中偏航运动不像传统的三轴飞行器那样完成，而是通过平衡几度（10º - 25º之间，取决于模型飞机）每个前置发动机反向（这称为矢量偏航）。通过此解决方案，我们避免了经典的偏航机制，因此避免了超重

在设计倾转旋翼机构时，重要的是要考虑叶片在其向后运动约 20º 时不会撞到机翼的附加部分。

Y hablando de peso también es importante tener en cuenta escatimar todo el peso posible en las soluciones a adoptarpues ya intrínsicamente un VTOL por sus mecanismos extra de balanceo tiende a ganar peso final.

说到重量，在要采用的解决方案中考虑尽可能多地减轻重量也很重要，因为本质上已经是 VTOL 的额外平衡机制往往会增加最终重量。

Y para finalizar con las consideraciones iniciales a la hora del diseño es aconsejable disminuir unos grados los 120º clásicos que separan los motores frontales de un tricopter cuidando de que en su posición horizontal las palas no golpeen el fuselaje. Esto lo hacemos con el objetivo de acercar lo motores frontales en modo plane al eje longitudinal del fuselaje pues es sabido que un avión bimotor convencional es más estable cuanto más cercan estén los motores frontales uno del otro. En mi “Pequeño Saltamontes” he dejado ese ángulo en 108º, quedando separados los rotores frontales una distancia de 380 mm entre ejes.

为了完成设计时的初步考虑，建议将三轴飞行器前发动机分开的经典 120º 降低几度，注意叶片在其水平位置不会撞到机身。我们这样做的目的是使平面模式下的前置发动机更接近机身的纵轴，因为众所周知，传统的双引擎飞机前置发动机彼此越近越稳定。在我的“小蚱蜢”中，我将该角度保持在 108º，前轴之间相隔 380 毫米的距离。

Y para terminar con las premisas iniciales comentaros queel variador de este motor se ha de configurar con “freno motor” para evitar el giro libre de la pala en modo plane.

Bueno, pues una vez comentadas todas estas consideraciones iniciales a tener en cuenta en el diseño de la geometría ya pasamos a la fase de montaje. Lo primero fue diseñar las piezas en 3D para el sistema tilt-rotor.

最后，初始前提告诉您，该电机的变速器（电调）必须配置“电机刹车”，以避免叶片在平面模式下自由旋转。

好吧，一旦讨论了几何设计中要考虑的所有这些初步考虑因素，我们就会进入装配阶段。第一件事是为倾转旋翼系统设计3D零件。

关键词：