一种固定翼飞机的教学演示航模的制作方法

1.本实用新型涉及航模领域，具体的说是一种固定翼飞机的教学演示航模。


背景技术：

2.航空模型原本作用于普及航空知识、培养航空科技人才方面。随着科学的发展，航空模型已发展为一种非常吸引人的娱乐玩具。很多专业的航空模型经过简化，改良，使得模型本身的安全性，操作的简单性，趣味性，可玩性更符合玩具的要求。
3.随着通用航空产业的飞速发展，与航空相关的教学和科普活动日益增多，但目前市场上用于固定翼教学或演示的产品大多只是静态展示，没有多功能的智能型演示/展示航模，教学效果/展示效果不够理想。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种固定翼飞机的教学演示航模，可通过声音、光和动作准确直观地演示固定翼飞机的构成、作用及飞行原理，提高教学展示效果。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种固定翼飞机的教学演示航模，包括底座、垂直固定在底座上的立柱以及通过三轴云台连接在立柱顶端位置的展示飞机；展示飞机具有可摆动的升降舵、方向舵以及副翼；三轴云台包括仰俯驱动电机、滚转驱动电机以及方向驱动电机，方向驱动电机的定子固定在立柱上，方向驱动电机的转子沿竖直方向分布并与仰俯驱动电机的定子固定，仰俯驱动电机的转子沿水平方向分布并与滚转驱动电机的定子固定，滚转驱动电机的转子沿水平方向分布并与仰俯驱动电机的转子垂直，且滚转驱动电机的转子与展示飞机固定。
6.优选的，展示飞机具有控制器，控制器可用于控制升降舵与仰俯驱动电机之间的联动、方向舵与方向驱动电机之间的联动以及副翼与滚转驱动电机之间的联动。
7.优选的，控制器还连接有语音展示系统，语音展示系统包括flash芯片、音频解码芯片以及喇叭，flash芯片中存储有飞机组成和飞机飞行原理的音频文件，音频解码芯片用于接收控制器发送的uart指令并根据uart指令读取flash芯片的音频文件以通过喇叭播放。
8.优选的，在展示飞机的机头位置设有与控制器信号连接的感应开关。
9.优选的，展示飞机的升降舵、转向舵以及副翼上分别设有与自身轮廓相对应的灯带。
10.有益效果
11.本实用新型可通过声音、灯光和动作结合起来展示固定翼飞机的结构组成及飞行原理，作为展示飞机更具有吸引力，作为教学用具也更能直观的固定翼飞机。从而使教学及展示内容更容易被接受并记忆，提高教学和展示效果。
附图说明
12.图1为本实用新型的主视图；
13.图2为本实用新型的侧视图；
14.图3为本实用新型的智能演示/展示航模的工作流程图。
15.图中标记：1、底座，2、立柱，3、仰俯驱动电机，4、展示飞机，5、滚转驱动电机，6、方向驱动电机，7、感应开关。
具体实施方式
16.如图1及图2所示，本实用新型的一种固定翼飞机的教学演示航模，包括底座1、垂直固定在底座1上的立柱2以及通过三轴云台连接在立柱2顶端位置的展示飞机4。
17.展示飞机4具有可升降舵、方向舵以及副翼，且升降舵、方向舵以及副翼均可在对应电机驱动作用下摆动。升降舵、方向舵以及副翼的设置方式和驱动方式与现有静态展示航模相同，不再进行赘述。在展示飞机4的升降舵、转向舵以及副翼上分别设有与自身轮廓相对应的灯带，以在展示过程中通过特定灯带的闪烁增强展示效果。
18.三轴云台包括仰俯驱动电机3、滚转驱动电机5以及方向驱动电机6。方向驱动电机6的定子固定在立柱2上，方向驱动电机6的转子沿竖直方向分布并与仰俯驱动电机3的定子固定，仰俯驱动电机3的转子沿水平方向分布并与滚转驱动电机5的定子固定，滚转驱动电机5的转子沿水平方向分布并与仰俯驱动电机3的转子垂直，且滚转驱动电机5的转子与展示飞机4固定。三轴云台包含xyz三个旋转轴，可以控制展示飞机4三个自由度的旋转运动。采用此三轴云台结构，将三个无刷电机安装到旋转轴的位置，用于控制轴的旋转。各个无刷电机之间用l形铝合金材料制作的臂连接，在减轻重量的同时，避免旋转过程中产生的干涉。
19.本实施例中的展示飞机4具有控制器，控制器由设置在展示飞机4机头位置的感应开关7触发，使人员靠近展示飞机4后，控制器即自行启动展示程序。本实施例中的控制器不仅可用于控制升降舵与仰俯驱动电机3之间的联动、方向舵与方向驱动电机6之间的联动以及副翼与滚转驱动电机5之间的联动，达到展示飞机4的动作展示，而且控制器与灯带和语音展示系统相连，以通过动作、声音和灯光的结合进行全方位的展示。语音展示系统包括flash芯片、音频解码芯片以及喇叭，flash芯片中存储有飞机组成和飞机飞行原理的音频文件，音频解码芯片用于接收控制器发送的uart指令并根据uart指令读取flash芯片的音频文件以通过喇叭播放。
20.具体的，当感应开关7感知到有物体站在展示飞机4前面时，智能演示/展示航模会自动解说固定翼飞机的组成部分和飞行原理。
21.如图3所示，组成演示功能模块包含解说固定翼飞机组成中静止部分如机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼和运动部分如升降舵、副翼、方向舵、发动机。当解说静止部分时，静止部分处的灯带闪烁，同时对应的语音解说模块开始工作；当解说运动部分时，运动部分模块工作，同时对应的语音解说模块开始工作。
22.飞行原理解说功能模块包括展示飞机4的升降舵、副翼和方向舵。组成演示功能模块部分解说完毕后即开始飞行原理解说功能模块的解说。
23.当解说升降舵的作用时，升降舵演示模块工作，升降舵机工作，升降舵打升舵，同
时俯仰驱动电机工作，使展示飞机4向上抬头，语音解说模块工作；然后，升降舵打降舵，同时俯仰驱动电机工作，使展示飞机4向下低头，语音解说模块工作。
24.当解说副翼的作用时，副翼演示模块工作，左副翼上升，右副翼下降，同时滚转驱动电机5工作，使展示飞机4向左翻滚，语音解说模块工作；然后，左副翼下降，右副翼上升，同时滚转驱动电机5工作，使展示飞机4向右翻滚，语音解说模块工作。
25.当解说方向舵的作用时，方向舵演示模块工作，方向舵机工作，方向舵打左舵，同时方向驱动电机6工作，使展示飞机4向左偏航，语音解说模块工作；方向舵打右舵，同时方向驱动电机6工作，使展示飞机4向右偏航，语音解说模块工作。


技术特征：
1.一种固定翼飞机的教学演示航模，其特征在于：包括底座（1）、垂直固定在底座（1）上的立柱（2）以及通过三轴云台连接在立柱（2）顶端位置的展示飞机（4）；展示飞机（4）具有可摆动的升降舵、方向舵以及副翼；三轴云台包括仰俯驱动电机（3）、滚转驱动电机（5）以及方向驱动电机（6），方向驱动电机（6）的定子固定在立柱（2）上，方向驱动电机（6）的转子沿竖直方向分布并与仰俯驱动电机（3）的定子固定，仰俯驱动电机（3）的转子沿水平方向分布并与滚转驱动电机（5）的定子固定，滚转驱动电机（5）的转子沿水平方向分布并与仰俯驱动电机（3）的转子垂直，且滚转驱动电机（5）的转子与展示飞机（4）固定。2.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机的教学演示航模，其特征在于：展示飞机（4）具有控制器，控制器可用于控制升降舵与仰俯驱动电机（3）之间的联动、方向舵与方向驱动电机（6）之间的联动以及副翼与滚转驱动电机（5）之间的联动。3.根据权利要求2所述的一种固定翼飞机的教学演示航模，其特征在于：控制器还连接有语音展示系统，语音展示系统包括flash芯片、音频解码芯片以及喇叭，flash芯片中存储有飞机组成和飞机飞行原理的音频文件，音频解码芯片用于接收控制器发送的uart指令并根据uart指令读取flash芯片的音频文件以通过喇叭播放。4.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机的教学演示航模，其特征在于：在展示飞机（4）的机头位置设有与控制器信号连接的感应开关（7）。5.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机的教学演示航模，其特征在于：展示飞机（4）的升降舵、转向舵以及副翼上分别设有与自身轮廓相对应的灯带。

技术总结
本实用新型涉及航模领域，具体的说是一种固定翼飞机的教学演示航模。包括底座、垂直固定在底座上的立柱以及通过三轴云台连接在立柱顶端位置的展示飞机；展示飞机具有可摆动的升降舵、方向舵以及副翼；三轴云台包括仰俯驱动电机、滚转驱动电机以及方向驱动电机，方向驱动电机的定子固定在立柱上，方向驱动电机的转子沿竖直方向分布并与仰俯驱动电机的定子固定，仰俯驱动电机的转子沿水平方向分布并与滚转驱动电机的定子固定，滚转驱动电机的转子沿水平方向分布并与仰俯驱动电机的转子垂直，且滚转驱动电机的转子与展示飞机固定。本实用新型可通过声音、光和动作准确直观地演示固定翼飞机的构成、作用及飞行原理，提高教学展示效果。效果。效果。


技术研发人员：彭志超 李玲 傅玉娟
受保护的技术使用者：重庆市南华中学校
技术研发日：2020.07.17
技术公布日：2021/9/13