一、自製飛機的有關規定

現在國家政策放開了，大家可以自制飛機玩了！

在我們國家，民用飛機（飛行器）和飛行是由中國民用航空總局管理。根據：中國民用航空總局（民航總局令第188號） 第91.1307條：合格證和登記

（a） 自製的飛機不需要任何人或部門批准就可以飛行，也不需要什麼合格證。

（b） 任何人都可以駕駛自製飛機，不論男女老少都可以，更不需要什麼駕駛證和健康檢查。

（c）不需要向任何部門登記，也不需要搞年檢。

還有，該法規沒有規定超輕型飛行器的保險，所以，也不需要購買保險（沒有交強險哦）。

另外：自製飛機時，對飛機大小有限制（要不怎麼叫超輕型飛行器呢）。

一是重量：無動力驅動的，空機重量小於71千克。有動力驅動的，空機重量小於116千克（不包括在遇險時使用的飄浮和安全器械）。

二是飛機速度：全馬力平飛中，速度小於100千米／小時。

三是油箱大小：燃油容量不超過20升。 但是，對載人量和載重量沒有限制。

二、人力飛行已經成功：

本例試圖解決，超小型人力（電力輔助）直升機的實用問題。

參考圖１：上海人力飛機墨子號，2009年03月26日。在奉賢海灣試飛並取得成功。

參考圖２：美國人力直升機打破懸停空中時長記錄

2012年06月27日11:01 來源：新華網 手機看新聞

美國馬里蘭大學克拉克學院工程專業學生研製的人力直升機「加美拉２」打破上一代懸停空中時長記錄，創下懸停50秒的新紀錄。（轉者註：僅僅50秒，這就是創新者的傻勁和魅力）

所謂人力飛機，就是不裝發動機，完全依靠人力驅動的飛行器。

1977年8月23日，美國飛行員艾倫駕駛由麥克里迪設計的"蟬翼禿鷹"號人力飛機，首次實現了8字航線飛行，獲得英國皇家航空學會懸賞18年之久的克雷默獎金。

1979年6月12日，艾倫駕駛由麥克里迪設計的另一架人力飛機"蟬翼信天翁"號，成功地飛越了英吉釁利海峽，創造了人力飛機飛行距離35.82公里，持續飛行時間 2小時49分的世界紀錄。

人力飛機的結構特點，翼展長(30米左右)，機身短(4米左右)，自重輕(25千克左右)，用厚度0.01毫米的超薄聚酯薄膜做蒙皮，上單翼，鴨式前翼，塑料推進式螺旋槳。將來主要作為體育運動和娛樂飛機使用。

經過航空愛好者們不懈努力，技術和材料的不斷進步，設計製作的不斷創新，證明：人力可以升空。

目前所有人力飛行器的共同缺點是翼展太大，沒有實用價值。

如果飛行員是位自行車運動員，長時間蹬踏，平均能發出0.3馬力的功率。

現在他驅動的是一個大螺旋槳。如果不用大螺旋槳，用兩個航模小螺旋槳，固定在機翼的外側。人力發電，仍然用0.3馬力，驅動這兩個航模螺旋槳電機，使其達到大螺旋槳的效果。

當然，還得使發電增加的重量，等於或者小於大螺旋槳及其腳踏傳動系統的重量。

沒有可能嗎？

創新者們前赴後繼地證明了:人力可以升空。後輩們應該繼續前赴後繼:使它實用。變大翼展固定翼為翼尖驅動的旋翼。關鍵是獲得高升阻比的旋翼和高效率的螺旋槳。

自從美國萊特兄弟，把第一架飛機送上天后，看看現在天上，千奇百怪的飛機滿天飛。

如果誰能把第一架人力直升機，或者人力旋翼機送上天，隨後出現的也會是千奇百怪的人力飛行器。

這是一架油動機。改造一下，取消油動系統，配置電動。改中心驅動，為旋翼翼尖航模螺旋槳驅動，就能降低功率。

旋翼翼尖驅動所用功率肯定優於中心驅動所用功率。當然還得考慮翼尖螺旋槳在複雜的運動軌跡中的效率，是否能夠優於中心驅動。

操縱也可仿效這架飛行器，人工操縱。

假設這架飛行器，旋翼升力100公斤，如果升阻比達到200，翼型阻力就是0.5公斤，一付旋翼有兩個翼尖螺旋槳，每隻翼尖螺旋槳需要提供0.25公斤拉力。拉力為0.25公斤的航模螺旋槳網上就有現成的。

還需要一台0.3至0.5馬力的微型發電機。不要蓄電池組，直接發電驅動，不知可行否？

如果能成功，這就是一架人力翼尖驅動直升機。

如果不能直接發電驅動，就增加一個石墨烯電池組。據說石墨烯電池，充電八分鐘，能使電動汽車行駛1000公里。本例，人力腳踏發電，給石墨烯電池組充電，通過電池組驅動旋翼翼尖螺旋槳電機。隨著技術和材料的進步，當人力發電補充的電能，能夠滿足慢速飛行，不降低電池電壓和能量，就相當於人力飛行了。

最重要的是解決高升阻比旋翼和高效率的螺旋槳問題，當旋翼升阻比達到200以上時，實用的完全依靠人力的直升機飛行就有了可能。

2018225修改

原來升力旋翼直徑選1.4米，現在升力旋翼直徑選0.8米。從製作方便和停放行駛少佔空間來說應該是有益的。缺點是增大了旋翼轉速，降低了旋翼效率。

一、本機特點：

1、人力腳踏發電，給石墨烯電池組充電，通過電池組驅動旋翼翼尖螺旋槳電機。隨著技術和材料的進步，當人力發電補充的電能，能夠滿足慢速飛行，不降低電池電壓和能量，就相當於人力飛行了。

2、整機結構仿航拍平台，採用多旋翼，盡量減小旋翼直徑，為設計製造提供方便，本機採用共軸四旋翼，合計八旋翼。

3、旋翼翼尖驅動，降低動力功率。

4、人工操縱，或者模擬航拍無人機操縱平台。

本機總體設計方案：

本機採用電動（人力輔助發電）多旋翼直升機方案，主要依靠電力，人力輔助發電，解決場地和續航兩大實用問題。

盡量採用最新科技成果，例如：石墨烯電池組，高性能人力發電機，圓滾循環變率變速器等等。使人力發電驅動逐步代替電動驅動，或者人力發電補充的電能，達到飛行消耗的電能，這就是人力飛機了。

參考1：這是16螺旋槳載人電動直升機

參考２：這是18螺旋槳載人電動直升機

參考3：六旋翼單人直升機

參考4：八旋翼單人直升機

參考5：世界最先進燃油航拍無人機，奧地利西貝爾Schiebel公司的CAMCOPTER S-100航拍無人直升機

s100航拍機的最大起飛重量為220千克，最大有效載荷可達100千克。s100長1.76米，高3.16米，旋翼直徑3.2米，最大飛行高度為5000米，巡航速度為150千米/小時（最大飛行速度220千米/小時），續航時間為5小時。

這架航拍機的旋翼升阻比應該不低。其旋翼翼型以及安裝角都可以借鑒。

最好用下面這個翼型，Liebeck L1003 RN=1M雷諾數，升阻比L/D達到220。但不知哪兒有？

也可選擇現存的翼型，NACA6409。最大升阻比可以達到200。如下圖所示。

本機總體方案示意圖：

一、起落裝置自製

二、起落裝置利用摺疊電動車

二、總體設計估算：

（一）、最大起飛重量G：294公斤＝80公斤（單人）+116公斤（自重）+98公斤（載重）

空重比：116/294≈0.395

（二）、旋翼槳盤前傾角度的選擇。

本例採用直接傾轉旋翼槳盤角度的方法，實現直升機水平前飛，側飛，倒飛等簡單機動。

理論上旋翼槳盤前傾45度時，能提供最大前飛拉力。但槳盤前傾過大，迎風面積大，會增大前飛阻力。同時又大大降低了平衡直升機重量的升力。

而且旋翼槳盤前傾過大，旋翼槳葉有利迎角減少，影響旋翼效率。

當然也可以考慮提高旋翼總升力，降低旋翼槳盤的前傾角度，但這會增加旋翼槳盤面積，影響起飛場地，降落滑行和外出攜帶的重量與體積。

部分升力需要水平固定機翼提供，這需要綜合考慮，反覆斟酌。

傾轉旋翼槳盤相當於傾轉螺旋槳，提供更大的前飛拉力，而飛行升力盡量由水平固定機翼擔當，或許會更好。例如美國的魚鷹飛機。

當旋翼槳盤前傾25度時，因最大起飛重量為294公斤，旋翼槳盤總升力＝294公斤/cos25＝324.5公斤。

當旋翼槳盤前傾25度時，前飛拉力＝324.5公斤*sin25＝137.36公斤。

本例以直升機最大水平前飛速度不得超過100公里/小時估算，假設此時飛行總阻力為200公斤。水平固定機翼翼尖螺旋槳提供的拉力＝(200－137.36)/2＝31.32公斤。這個數值的螺旋槳電機和螺旋槳網上可能難找到。

當旋翼槳盤前傾40度時，前飛拉力＝324.5公斤*sin40＝208.65公斤。已經滿足最大水平速度不超過100公里/小時，假設飛行總阻力200公斤。

當旋翼槳盤前傾40度時，螺旋槳提供的升力＝324.5*cos40＝248.57公斤。

單側水平固定機翼應提供升力＝(294－248.57)/2＝22.72公斤。

作為超輕型電動（人力輔助發電）直升機，最大水平前飛速度不得超過100公里/小時，巡航速度宜定在70至80公里/小時。

關於飛行阻力的資料：騎自行車時：

旋翼槳盤總升力選F＝324.5公斤。估算傾轉旋翼槳盤的向前拉力和向上升力。

如果關閉旋翼旋翼驅動電路，直升機的旋翼就變成旋翼機的旋翼。

（三）、上升加速度：根據Ｆ＝ma，上升加速度a＝Ｆ/m＝（324.5－294）/294＝0.104米/秒^2。

根據Ｈ＝1/2at^2，求上升到10米高度所需時間：t＝√2Ｈ/a＝13.87秒。

（四）、旋翼升力分配：為減小起飛著陸場地，旋翼翼展越小越好。並盡量利用市場現有的航模旋翼或者航模螺旋槳，我們選擇四付共軸旋翼，一付共軸旋翼是2付旋翼，四付共軸就是８付旋翼。

1、每付旋翼升力＝最大旋翼升力/旋翼付數：324.5公斤/8付旋翼≈40.56公斤/每付旋翼。

2、每付旋翼阻力＝每付旋翼升力/升阻比＝40.56公斤/200＝0.203公斤/每付旋翼。

3、每葉旋翼阻力＝0.203/2＝0.1015公斤/每葉旋翼。

4、旋翼槳盤面積:每付旋翼2葉。每葉旋翼選取長度0.4米。

旋翼半徑：0.4米，直徑：0.8米。相當於螺旋槳：31.5英寸。

旋翼半徑：0.4米。每付旋翼槳盤面積＝0.50平方米。

八付旋翼槳盤面積，0.50平方米×8＝4.02平方米。

5、每付旋翼槳盤載荷：40.56公斤/0.50平方米＝81.12公斤/平方米。

資料1：現代直升機的載荷數值Ｐ為 15～35 公斤／平方米。

資料2：對於直升機槳盤載荷 可以高達65公斤/平米 一般也達到40公斤/平米。

看起來有點大，我們必需選擇高強度的碳素纖維旋翼。並採用翹翹板揮舞結構，以降低揮舞彎折應力。

（五）、自重116公斤的估算：

假如碳素纖維複合材料槳葉1.0公斤/米，每片重：1.0×0.4＝0.4公斤。每付旋翼重：0.4公斤×2＝0.8公斤。八付旋翼重：0.8公斤×8＝6.4公斤。

每付旋翼頭重：1公斤，八付旋翼頭重：1×8＝8公斤。

每個驅動螺旋槳電機重量：68g 16個翼尖螺旋槳電機總重：68g×16＝1.088公斤。

每個驅動螺旋槳電機支架重量：0.25公斤，16個支架4公斤。

四付共軸旋翼支架重：16公斤。

四付共軸旋翼支架安裝座，含一個球形鉸件：3公斤。

水平固定機翼翼尖涵道螺旋槳2個：80克*2＝0.16公斤。

發電機系統：12公斤。

石墨烯電池組：42.352公斤。

操縱系統部件：2公斤。

儀錶系統：2公斤。

電動車重：19公斤。

合計：116公斤。

設計總高度：1.8米，座椅離地面：0.4米。

（六）、旋翼升阻比選擇：

本設計方案能否成功，關鍵是旋翼要獲得大的升阻比。當前無人航拍平台的旋翼，查找不到升阻比數值，估計不會很大。

要在電動飛行的基礎上，逐步實現人力飛行，必須採用高升阻比的旋翼翼型，固定機翼翼型甚至機身形狀。使升阻比達到200以上。

有沒有高升阻比的翼型呢？有。

資料：一種小阻力外形的奧秘《航空知識》80年7期

科學和膽識

因為在分離點以前附面層都是「正流」，只是在該點以後才出現了「倒流」，因而氣動上又把這一點稱之為「中性點」。有意思的是，在這一點上因為Q角為零，所以摩擦力也為零。正是由於中性點有零摩擦力這個重要的特性，有一個叫斯恰阿特福特的氣動學家提出了一個大膽的設想：能不能找到這樣一個外形，使氣流流過這個外形時，附面層內的流動處處都是中性點呢？如果有，摩擦力不是處處為零了嗎？

意外的成功

在氣動計算上，如果給定一個物體的形狀算出當氣流流過它時的壓力分布（或者說是速度分布）我們稱之為「正問題」計算。反過來，我們先設想一種氣動壓力分布（或速度分布）來算出滿足這種流動特性的物面形狀，我們稱之為「反問題」計算。與正問題相比，它更具有神秘的探索趣味，因為經常會算不出什麼東西，或者算出的物面形狀古怪得無實用價值。但是，具有「斯恰阿特流形」的外形卻真的給算出來了。

請看，上圖就是一個叫列別克先生的氣動學家計算出的兩個外形。他是先假設一個這樣的流埸：前面一段為層流流型，後一段為「斯恰阿特」流型。這兩種流型的摩擦力都很小，特別是後者。所以他計算出的這兩種外形的總阻力都是小得驚人。

一般來說，二元翼型的升阻比能達到100就很好了，很少有超過180的。可是圖中的翼型A卻達到了420，翼型B竟高達600（見下圖）。這已經是非常難得的了。

現在，翼型A的特性已被風洞實驗所完全證實，並還被成功地用在了賽車、特種螺槳的葉片設計和人力飛機上。

翼型B雖然是一個厚度接近於零的理論外形，但有人模擬它的外形作的船帆（或傘翼）都得到了令人意外的結果。

當技術進步到能夠利用石墨烯製造翼型B，使升阻比達到600，實用的人力飛行就一定能夠獲得成功。

我們暫時可能難以達到這樣高的理想升阻比600，先按照升阻比200進行設計估算吧：

本例選取旋翼升阻比：200，按照上述列別克翼型a最高可達420，我們選取200，只有理想狀態的二分之一，應該可以實現。實際上，現有翼型NACA6409。升阻比可以達到200。

升力旋翼驅動螺旋槳只要提供68克的拉力。能夠提供68克拉力的航模螺旋槳，網上很多。

三、旋翼和驅動螺旋槳轉速估算：

（一）、旋翼額定轉速估算

航拍直升機升力估算公式：

升力＝升力係數×空氣密度×旋翼直徑（4次方）×旋翼轉數/秒（2次方）。

升力係數：有網友提供0.1---10這麼大的取值範圍。上圖翼型NACA6409,迎角為5度時,升力係數可達1.0，本例選取升力係數0.8，迎角大約4度，進行估算應該沒有問題。

本例採用八旋翼，我們只要估算一付旋翼額定轉速，其餘相同。

每付旋翼升力40.56公斤，每付旋翼直徑0.8米，升力係數取值0.8，空氣密度海平面取0.125。

則旋翼轉速=40.56/（0.8*0.125*0.8^4）=990.23（開方）＝31.47轉/s[1888轉/分]。

（二）、驅動螺旋槳轉速估算

旋翼翼尖切線速度＝2πr*n＝2π*0.4米*31.47轉/s＝79.09米/s。（約284.73公里/小時）

採用5050螺旋槳，槳距5英吋，合0.127米。

翼尖螺旋槳轉速＝旋翼翼尖切線速度/槳距＝79.09/0.127＝622.76轉/s（37365轉/分）

螺旋槳電機採用，新西達KV2700，工作在14.8V，能夠達到39960轉/分。

資料：一般人一分鐘內可以發出的最大功率約1馬力，十分鐘內可以發出的功率約半馬力。（三）、設一般人十分鐘內能夠使飛機起飛，則平均功率：Ｎ＝0.5馬力。相當於：368瓦特。（1馬力＝735瓦特）

自行車駕駛員平均功率　0.35～0.48馬力。

一般人長時間腳踏選擇：

升阻比200時，驅動螺旋槳拉力＝68g。考慮到驅動螺旋槳支撐橫杆的阻力，驅動螺旋槳拉力應該大些。選擇驅動螺旋槳拉力＝150g。

8付旋翼，16付驅動螺旋槳，總功率＝16*42.92＝686.72瓦特。

計算表明：

如果選擇升阻比200，人力平均功率0.4馬力，則294瓦特小於686.72瓦特，本方案完全依靠人力發電飛行有困難。但能補充電能增加續航時間，獲得更大的航程。

本方案成功的關鍵在於：開發出高升阻比的列別克翼型。至少使升阻比達到200以上。

現有翼型NACA6409。升阻比可以達到200.

（四）、旋翼離心力估算：

註：旋翼半徑減小，要達到規定的升力，必需增大旋翼轉速。旋翼轉速增大對離心力有害，旋翼直徑增大對升力有利。

F＝a×n2×D4

設旋翼槳葉質量重心在槳葉半徑2/3處。

公式：F＝2/3*mrω2/G＝68.10公斤。

式中：F為離心力，單位公斤

G＝9.8米/s^2

M（升力旋翼槳葉質量）＝400g＝0.4公斤。

r＝0.4米

ω＝2πn/s＝79.1rad（弧度）/s （n＝31.47轉/秒）

（五）、旋翼翼尖馬赫數估算：

最大Ｖ飛＝100公里/小時(27.78米/秒)；

升力旋翼半徑＝0.4米，旋翼轉速＝1888轉/分＝31.47轉/ 秒。

旋停狀態，翼尖線速度Ｖ線＝2πr n＝2π*0.4*31.47＝79.09米/秒；

前飛狀態，Ｖ尖=最大Ｖ飛+Ｖ線=27.78+79.09＝106.87米／秒。聲速取340米/秒。

馬赫數：106.87/340＝0.314。數據顯示還有提高旋翼轉速獲得更大升力的潛力。

（六）、旋翼驅動電機離心力和旋翼差不多，計算省略。

四、升力旋翼和驅動裝置的結構設計

（一）、升力旋翼總體布局

參考圖：共軸八旋翼。

（一）、升力旋翼與驅動裝置示意圖

1、特製升力旋翼中心部分

本機方案成功的關鍵在於：將這種普通翼型改進成高升阻比（≥200）的翼型。

根據民航總局的要求，「全馬力平飛中，速度小於100千米／小時」。本方案以允許的最大平飛速度100千米／小時設計，槳盤傾斜要達到40度，迎面氣流將惡化旋翼有利迎角，所以旋翼要做成螺旋槳形狀，盡量扭轉。可參考美國魚鷹飛機的傾轉螺旋槳旋翼。

2、升力旋翼驅動裝置

升力旋翼驅動參考圖：

本機驅動方案示意如下：

方案一、航模螺旋槳電機驅動

（1）、升力旋翼驅動電機選擇

每葉旋翼阻力＝0.203/2＝0.1015公斤/每葉旋翼。

設平均阻力作用在槳葉2/3處；根據力矩計演算法則，則翼尖螺旋槳動力＝0.1015×2/3＝0.068公斤（68g）。

新西達A2217高速無刷電機馬達 KV2700 外轉無刷電機

￥30.00 廣東深圳 至 安徽蕪湖鏡湖區 快遞 免運費

此型號為14極磁鋼,高KV值版!尺寸:27.8x32 mm 輸出軸直徑: 4 mm 重量:68 g

電池數量: 2-3 Li-Poly/ 5-7 Ni-Mh/Ni-Cd 工作效率:>85% 工作電流:14~25A (>72%)

無負載電流/ 10V:1.5A 瞬間最大電流:30A/ 60s

（2）、驅動電機螺旋槳

螺旋槳型號：直徑*槳距；單位：英寸。1英寸＝25.4毫米。

方案二、航模風扇電機驅動

涵道風扇的選擇

EDF50mm5葉CS涵道風扇螺旋槳飛機無刷電機

￥18.61-87.12配送廣東東莞至安徽蕪湖快遞免運費

50mm 5葉涵道建議使用電調：30A（購買請點擊）

4300KV建議電池：T插介面 4S14.8V1800mah 25C（購買請點擊）

定子直徑：20MM定子厚度：23MM定子槽數：9馬達極數：6電壓：14.8V

KV：4300KV最大持續電流：27A最大持續輸出瓦數：450W最大推力：480g

測試涵道：50MM涵道5葉風扇重量：80g（含涵道、電機）馬達外圍直徑：25.5MM

出軸直徑：M3螺紋馬達長度：63MM馬達含軸全長：90MM·香蕉頭：3.5mm（接線端子）公插：3.5MM（接線端子）

（三）、升力旋翼安裝座旋翼頭

（四）、旋翼頭導電滑環

1、、選擇導電滑環的技術數據

（1）、直流供電，同時傳遞旋翼轉速和驅動航模電機轉速

（2）、升力旋翼驅動航模電機新西達A2217 KV2700

電池數量和電壓: 4S 14.8V 無負載電流 / 10V:1.5A

工作電流:14~25A(>72%) 瞬間最大電流:30A/ 60s

兩台驅動電機最大瞬間電流：60A

（3）、旋轉體（旋翼頭）轉速：1888RPM 外徑：40

2、導電滑環選擇

內徑：40+0.05；轉速：2500RPM；直流A100

六路（兩路直流供電A100，兩路傳遞旋翼轉速，兩路傳遞驅動電機螺旋槳轉速）。

￥504.00 運費廣東深圳至蕪湖快遞: 0.00

（五）、升力旋翼支架與球形鉸

升力旋翼支架參考圖：

1、旋翼支架與球形鉸總體布局

2、多旋翼槳盤與機身連接的球頭

為便於升力旋翼槳盤前傾，產生向前飛行的分力，同時使飛行器具有自穩定性，採用球形鉸接。

3、旋翼支架橫杆安裝座 共４個

4、旋翼支架（橫杆及立桿）和旋翼頭旋翼支架共４個。

五、水平固定機翼升力及翼尖螺旋槳拉力

（一）、水平固定機翼翼尖螺旋槳拉力

按照自行車運動員受阻情況，設飛機總阻力200公斤。旋翼槳盤前傾40度時，已經提供了208.65公斤的拉力，能夠保持直升機以最大水平速度100公里/小時飛行。

1、水平固定機翼翼尖螺旋槳作用

主要用於轉向操作。因飛行中左右水平固定機翼，升力和阻力都處於平衡狀態，轉向力矩不需要太大。按照翼尖涵道螺旋槳最大拉力3公斤左右進行預設選擇。

2、水平固定機翼翼尖螺旋槳電機的選擇

EDF90mm12葉CS涵道風扇螺旋槳　品牌: Changesun

價格　￥138.00　配送　廣東東莞 至 安徽蕪湖鏡湖區 快遞 免運費

90mm 12葉涵道建議使用電調：120A（購買請點擊）

建議電池：EC5接頭，6S-5200mah-35C（購買請點擊）

電壓：22.2V　KV：1550KV最大持續電流：100A　最大持續輸出瓦數：2520瓦最大推力：3400g　重量：80g（均含涵道）馬達外圍直徑：35mm　出軸直徑：Φ6.00mm 香蕉頭：4.0mm（接線端子）　公插：4.0MM（接線端子）

（二）、水平固定機翼升力

當旋翼槳盤前傾40度時，旋翼槳盤提供的升力＝324.5*cos40＝248.57公斤。

單側水平固定機翼應提供升力＝(294－248.57)/2＝22.72公斤。

1、水平固定機翼面積

升力=（氣流密度×速度的平方×機翼面積×升力係數）/2 =動壓×機翼面積×升力係數

即：L=1/2?ρ?V2?S?Cl　取：ρ＝0.125，V＝30米/秒，Cl＝0.8。

升力Ｌ用單側水平固定翼，而每個單側水平固定翼需要提供(294－248.57)/2＝22.72公斤的升力。

則機翼面積S＝2L/ρ?V2?Cl＝2*22.72/0.125*30^2*0.8＝0.51平方米。

2、水平固定機翼形狀

對於低空低速飛行器，一般採用平直機翼。我們主要不是利用機翼獲得升力，而是利用調節左右機翼翼尖螺旋槳的拉力，從而獲得轉向的操縱。

考慮到固定機翼的翼根部安裝強度，還是採用平直梯形機翼較好。

設單邊固定機翼的翼展為１米，則平直機翼的平均翼弦為：

平均翼弦＝機翼面積/翼展＝0.51/1＝0.51米。

展弦比＝1/0.51＝1.98。

六、方向操縱和行駛裝置

參考圖片：

日本的這架單人飛行器，操縱靈活，也具有飛行自穩定性，結構應該並不複雜。但我們不知道具體結構，沒有圖紙資料可供參考。

本設計的球形鉸接旋翼支架安裝座，也具有操縱簡單靈活，並具有飛行自穩定性。

（一）、主機架與球形鉸的連接示意圖

1、自製主機架

2、主機架與球形鉸的連接

（二）、方向操縱和起落行駛

正步電動車摺疊式鋰電池12/14寸摺疊便攜，重量：19KG（不含電池）

七、主機架及座艙

機身座艙參考圖片：

為減小飛行阻力。座艙採用類似斯恰阿特翼型流形。並在頂部兩側安裝斯恰阿特翼型固定機翼。

八、蓄電池組

（一）、磷酸鐵鋰電池

具有比普通電池（鉛酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）

型號：12V60-62AH 電池重量：4KG

成份：磷酸鐵鋰充電截止電壓：15V

放電截止電壓：11V 放電電流：20A-70A

充電電流：2A-10A 適合電機：250W-500W

三元聚合物鋰電池性能在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環性能好於正常鈷酸鋰，前期由於技術原因其標稱電壓只有3.5-3.6V，在使用範圍方面有所限制，但到目前，隨著配方的不斷改進和結構完善，電池的標稱電壓已達到3.7V，在容量上已經達到或超過鈷酸鋰電池水平。

電池：1S＝3.7伏

（二）、石墨烯電池

據報道，裝配該款電池的電動汽車，一次充電時間只需8分鐘，可行駛1000公里 近日，《中國網》刊載文章《西班牙研發石墨烯電池 8分鐘將電動汽車充滿電》，文章援引西班牙《世界報》網站12月4日消息，介紹西班牙石墨烯汽車動力電池研發成功，並計劃2015年第一季度生產上市銷售。 眾所周知，電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻，而電動汽車電池產業正處於發展瓶頸期。石墨烯電池的技術突破或能為電池產業乃至電動車產業帶來全新變革。 充電八分鐘可行駛1000公里 文章介紹說，該款電池由西班牙Graphenano公司同西班牙科爾瓦多大學合作研發。其能量密度超過600wh/kg，是目前使用鋰電池的約5倍；一次充電時間只需8分鐘，可行駛1000公里；使用壽命是目前鋰電池兩倍；其成本將比目前鋰電池降低77%等。目前，該款電池本月在德國兩大汽車巨頭上車試驗，並計劃在2015年第一季度生產上市使用。

該電池主要突破點有六：

一是標誌著石墨烯電池研發已經有實質意義上突破，終於進入了應用階段。

二是石墨烯電池主要性能指標，即能量密度、功率密度、充電時間和使用壽命等，均有替代汽油機的歷史性突破，完全適合汽車動力需求，並遠遠超越現行汽油發動機。

三是該電池的成本比目前鋰電池大降77%，完全可以大規模走向市場。

四是該公司明確該款電池開始在德國兩家汽車廠上車試驗，並在2015年一季度上市，讓人們看到了電動汽車大規模普及時代，數萬億美元大產業開席，就在眼前不再遙遠。

五是石墨烯電池淘汰汽油機，揭開了人類環保新時代。

六是由此我們依稀看到了，更多更高質量的石墨烯電池正向我們走來。

石墨烯動力電池成本是關鍵。作為電動汽車領域騰空而起的一匹黑馬，特斯拉近年在全球掀起一股純電動汽車狂潮，然而電池技術的限制致其狂飆突進之路遭到阻礙。

眾所周知，電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻，而電動汽車電池產業正處於發展瓶頸期。目前來看，石墨烯電池的技術突破或能為電池產業乃至電動車產業帶來全新變革。就其屬性來說，作為最薄、最堅硬、導電性最好且擁有強大靈活性的納米材料，石墨烯可廣泛應用於鋰離子電池、超級電容器及太陽能電池等儲能產品中。石墨烯電池廣闊的產業化前景源於其結合了鋰離子電池和超級電容電池的優點——功率密度比鋰電池高100倍，能量儲存密度比傳統超級電容高30倍。 但是，石墨烯材料高昂的成本是其難以產業化的重要成因。2011年，石墨烯在中國市場的價格近十倍於黃金，超過2000元/克，因此，對石墨烯電池而言，通過技術手段縮減成本至關重要。

與很多國家相比，中國在石墨烯研究上有獨特優勢。首先，作為石墨烯生產原料的石墨在我國儲能豐富，價格低廉;其次，我國最新研究成果已基本攻克了石墨烯製造成本問題，理論上實現了從5000元/克到3元/克的跨越，下一步要做的將是結合市場，向量產推進。可以想見，石墨烯電池實現突破之日，將是包括電動車、手機、電腦等一切靠電力驅動設備變革之時，也必將為人類生活帶來翻天覆地的變化。

中國石墨烯及應用走在世界前列石墨烯電池尚未實現大規模商用，但科研領域已經有了很多嘗試與反饋：2011年，美國西北大學以石墨烯和硅為原料研發一款手機電池，號稱每次充電僅需15分鐘，便可讓手機運行一周;近期，美國科研機構利用鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出一種新電池，據悉，這種新電池可將充電時間進一步壓縮至一分鐘以內；特斯拉也正致力於高性能石墨烯電池的研發，根據特斯拉CEO埃隆·馬斯克的表態，若將來研發成功，未來特斯拉電動車的續航里程將達到800公里，與目前續航能力相比實現翻倍增長，屆時特斯拉在電動車領域的優勢將更加明顯。　 得一提的是，中國石墨烯及其應用研發走在世界前列，石墨烯電池研發應用並不慢。綜合去年底以來的消息面看，已經有多款石墨烯電池和石墨烯鋰硫電池，都取得了突破性進展。尤其是中科院金屬所和金路集團合作項目石墨烯鋰硫電池，去年底樣機已經研發成功，正在後續完善之中，其主要性能指標遠遠超過西班牙該款電池。但願中國石墨烯動力電池時代早日到來，十萬億元的大產業早日登場。（李文潔）

超快長循環壽命鋰硫電池：基於石墨烯的三明治結構。高容量、長循環壽命、低成本及環境友好的新型石墨烯鋰硫（Li-S）電池開發，取得重大突破。該電池理論比能量為2567 Wh/Kg，而中科院金屬所採用石墨烯集電體的輕質特點，還使其構成的鋰硫電池具有更高的能量密度。目前常用鋰電池能量密度約140Wh/Kg。也就是說，該電池的儲電能力達到目前鋰電池18倍以上。換句話說，相當於將比亞迪E6電動汽車700KG電池，縮小約95%或35KG一下。電池的功率密度及充電時間，根據早前的各方面消息均已解決，一次充電多在6分鐘以內，其循環次數及電池壽命高於目前鋰電池百倍。這樣，大眾化車用動力電池即將投入實用階段。據測算，使用該電池之電動汽車使用成本，約相當於燃油汽車的20%。值得注意的是，中科院金屬研究所研發的該項目，其合作簽約方是上市公司金路集團。另據國家石墨烯聯盟秘書長李義春介紹，目前石墨烯研發進展極快，產業化應用大大超出預斯。

一、電池的兩大關鍵性能指標：

1.能量儲存密度：指的是在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小，要解決的是電動車充一次電能跑多遠。

2.功率密度：指電池能輸出最大的功率除以整個燃料電池系統的重量或體積，單位是瓦/公斤或瓦/升，表示充電的速度。

二、鋰電池和超級電容：功率密度鋰電池1千瓦/公斤，超級電容10千瓦/公斤。

三、石墨烯電池（實驗階段）石墨烯：出現在實驗室中是在2004年。石墨烯具有非同尋常的導電性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司實驗出石墨烯電池 集中了鋰電池和超級電容的優點，同時兼具高功率密度和高能量儲存密度的特性功率密度石墨烯100千瓦/公斤。

關鍵問題：石墨烯價格高昂，素有黑黃金之稱，目前在中國市場上的價格近十倍於黃金，超過2000元/克所以降低石墨烯的生產成本是該項技術大規模應用的關鍵 最新進展： 中科院寧波材料技術與工程研究所：新技術可使售價降到3000元人民幣每千克，但該技術批量生產

四、其他新型電池（實驗階段）MIT研發新型鋰離子電池，幾分鐘內完成「充電」。

這種電池和現有鋰電池不同的是：普通鋰離子電池或鋰聚合物電池的電解質均為固態，而這種鋰離子電池的這種電池結合了鋰離子電池和鉛酸電池的優點：所用電解質比傳統鋰離子電池便宜，「充電」時間也短；並且腐蝕性和酸性都很弱，單位能量密度也比鉛酸電池大很多，重量上有優勢。它有望取代汽車中鉛酸電池，MIT新聞辦公室形容這種電池的應用前景時比喻：「這種電池的充電」就像現在使用天然氣作為燃料的汽車加氣。

十一、人力腳踏發電機

電機與電調、電池間的匹配關係

首先,你要選擇一個馬達能適合你的飛機! 再選擇一個能滿足你馬達峰值功率的電調! 最後選擇一個能滿足電調峰值功率的電池即可!

如: 馬達最大效率時,電流為:30A 那麼你選擇的電調起碼要30A ,但是一般出於安全考慮,電調要選擇大一點的! 如:35A—40A。

接下來就是電池了! 電池是根據你飛機的具體來確定用哪種規格的! 選好規格,那麼就可以選擇容量倍率! 5iMX.com 我愛模型玩家論壇 如果一般450飛機都是用2200MA , 容量確定了,那就要看倍率了! 如:2200MA 10C ,那麼這個電池能以:2.2A(2200MA =2.2A ) *10=22A , 顯然不行,那麼需要選擇15C 2.2*15=33A ,這個可以滿足前面的要求了!

那麼就可以說,這電池是比較適合你的飛機的! 但是為什麼有的人都喜歡選20C 的呢? 因為,如果是20C 的電池,那麼可以:2.2*20=44A 的電流放電.

飛機最大功率時,電流只有30A ,這個電池可以44A 來放電,無疑,電池會更加輕鬆. 馬達也是一直以最大功率來運行!獲得的動力將是非常滿意的!

1、腳踏發電機

2、500W腳踏發電機/人力發電機/家用發電健身車

十、儀錶系統

（一）、旋翼或翼尖螺旋槳轉速表

（二）、固定機翼翼尖螺旋槳轉速表

（三）、空速表（速度表）

（四）、高度表

（五）、方向羅盤

（六）、導航儀

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！