青少年青少年《《电子通电子通》》

飞 碟 探 究飞 碟 探 究

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飞碟的主要部件是高速旋转后飞出去的“飞盘”，它由三翅飞翼组成，中间是锯齿形的啮轮 (nie lun) ，重量小于 2 克。

设计图 实物图

第一章：飞盘第一章：飞盘 §1§1 －设计和实物－设计和实物

第一章：飞盘第一章：飞盘 §2—§2— 旋翼旋翼

旋翼的剖面呈流线型；在和气流作相对运动时，旋翼产生向上的升力。这个升力是飞盘飞行的原始动力。

剖面视图方向

旋翼

升力

第一章：飞盘第一章：飞盘 §3§3 －啮轮－啮轮 飞盘中心的啮轮（图 1 ），它的形状、大小和电动机主轴上的啮轮（图 2 ）一致，它们合在一起正好是一个圆柱体（图 3 ）；当电机主轴高速旋转时飞盘被两个啮轮“咬住”，于是飞盘被带动一起旋转。 锯齿的重要作用就是在加速过程中不让飞盘脱离，要“咬住”飞盘。而一旦电机主轴转速下降，飞盘因为惯性和升力脱开啮轮向前飞出。

图 1

图 2

图 3

第二章：电动机 第二章：电动机 §1§1 －型号和性能－型号和性能

1 、外径 20mm 的圆形“ 131” 直流电机；2 、工作电压 3 伏，空载转速每分钟 15000 ～ 18000 ；

＋

主轴电极 B

电极 A机壳

电极 A 的旁边有一个符号 ，当电源正负极和电机两极调换连接时，电机主轴旋转方向相反；按飞碟设计，电源负极应连接电极 A ，正极应连接电极 B 。

＋

第二章：电动机 第二章：电动机 §2§2 －电动机内部结构－电动机内部结构

1 机壳 2 转子 3 后盖

1 、机壳：内部两壁装有两瓣弧形的磁铁；左边的一块外 侧是 S 极、内侧是 N 极；右边的一块内侧是 S

极、外侧是 N 极。

左磁铁 右磁铁

SS NNSS NN

外壳

2 、转子：是电动机的核心部件，主要由四部分组成。

1 主轴

3 线圈2 铁芯

4 整流子

转子实物图 转子原理示意图

3 、后盖：主要部件是电刷和电极；供应电极的电流就是 通过电极传给电刷，再由电刷经过整流子输入 线圈，由此产生磁场使转子在两瓣磁铁间旋转。

电刷 电刷和电极相连

电极和电刷相连

整流子和电刷是这样接触的

第二章：电动机 第二章：电动机 §3§3 －电极引出线－电极引出线

总长约 7 厘米

裸头长约 3 厘米

穿过小孔 在电极上紧绕 3 匝

剩余导线紧绕在塑料护套上

金属裸头

第二章：电动机 第二章：电动机 §4§4 －组装图示－组装图示

1 2 3

45

安装啮轮 管卡和螺丝 拧紧螺丝

压入管卡 完成组装

管卡

第三章：发射架第三章：发射架 发射架在底板上的位置可以制作者自己选择，建议安装在右上角。

发射架

注意：固定发射架的是三枚尖尾 Φ3х8 自攻螺丝。

第四章：电源和开关第四章：电源和开关 §1§1 －器件介绍－器件介绍 这里我们使用一种最简单的开关，它在飞碟调试时候很有用。

隔断式开关片

5 号电池双节电池盒

小铆钉

绝缘板

第四章：电源和开关第四章：电源和开关 §2§2 －隔断式开关安装－隔断式开关安装

开关片上的铆钉从里向外插进小孔

插下去关断拉上来接通

第五章：发射开关和制动触点第五章：发射开关和制动触点 §1§1 －图和实物－图和实物

发射开关

制动触点

第五章：发射开关和制动触点第五章：发射开关和制动触点 §2§2 －发射开关按下－发射开关按下 此时电流按红箭头方向流过电动机，电机主轴旋转。

DC

电动机

第五章：发射开关和制动触点第五章：发射开关和制动触点 §3§3 －发射开关弹起－发射开关弹起 此时，电动机断电，几乎同时弹起的铜片和制动触点接触， 电动机内部线圈被短路，蓝箭头表示反电动势产生的电流 方向——正好和前面红箭头方向相反，起到制动作用；在 试飞以后，我们将介绍制动效果的验证方法。

特别提醒：特别提醒： 在调试发射开关和制动触点时候，务必切断电源，或者把干电池从电池盒中取出；这组开关共有三个触点——两片铜片和一个螺丝。如果调试的时候不断电，不小心三个触点碰到一起，那么一定会对电池造成很大的损伤。

这三个触点只允许中间和上面接触，或者中间和下面接触，而不允许上面和下面接触，也不允许三个同时接触

第六章：连接电路第六章：连接电路 按以下装配图连接电路，注意事项有： 1 、电容和二极管的极性不要反了； 2 、电机电极的连接应按设计要求把电源的正极接到两个电 极中没有标＋号的一个上去，而电源负极接到标有＋号 的一极。

标有＋号

电源负极 电源正极＋

＋

成功！

试飞！

制动效果的验证实验制动效果的验证实验

用一张 1X1 厘米的小纸片嵌入制动铜片和发射开关之间，也就说，把制动触点隔离；这时候，你不要把飞盘放上去，按下发射开关使电机旋转，然后注意在放开发射开关的时候要使纸片依旧隔断制动触点，观察电机主轴的制动效果；比较有纸片隔离和没有纸片隔离主轴制动状态，可以明显看到制动触点的作用。

纸片

纸片嵌入的位置

第七章：实验、观察、创新和竞赛第七章：实验、观察、创新和竞赛（一）怎样飞得更高、更远？ 1 、电池性能：飞碟规定使用 5 号电池 2节；但是 5 号电种类繁多， 性能各异，可以让学生对此进行一番市场考察。 2 、飞翼形状和重量 3 、电机转速：产品提供的电机空载每分钟转速约 15000 转左右， 可以在竞赛规则范围内选择转速更高的电机；电机转速的比较办 法可以让大家去思考。 4 、啮轮脱离速度——调整触点间隙，这需要反复进行，反复试 飞，反复比较；在参加比赛的时候可能就相差那一点点而无缘榜 首。（二）摸清飞行轨迹 1 、斜上方向飞行——抛物线轨迹 2 、至高点后为什么向右拐弯？下降过程飞盘是不是旋转？怎样 旋转？

（三）改变飞盘形状 1 、圆环对飞盘飞行有什么影响？ 2 、试去除圆环以后，那个“无环飞盘”将怎样飞行，为什么？（四）“吸顶“飞行 1 、在天花板平顶房屋内向上飞行，飞盘可能贴着天花板旋转一段 时间再掉下来；从起飞到落地这段时间可叫做“留空时间”； 2 、吸顶时间长短是留空时间长短的关键；吸顶时间和天花板的材 质相关，更与飞盘相关； 3 、建议你给飞盘的中心上方设计一个合适的“尖顶”，让飞盘在吸 顶旋转时减少摩擦力。（五）比赛规则 1 、飞越“龙门” 用 5 ～ 6 米以上长度的标杆（或竹竿）两根垂直平行固定在地面上， 两根标杆距离可以根据比赛要求调整，在一定距离外发射飞碟， 以能穿越标杆间距最小者为冠。 （标杆也可以从上向下垂挂绳索代替）

2 、嫦娥奔月 把“呼啦圈”之类的圆环悬挂起来，让飞碟从它里面穿越过去，也不失 为有 趣的竞赛游戏。3 、为提高竞赛难度，以上两项规则除了缩小标杆间距和圆环直径外，也 可以前后离开一定距离设置两套，看谁的飞碟能同时穿越两个空间。4 、定点“打击” 用地毯等柔软织物做成靶标，上面画上类似射击靶环那样的同心圆， 平铺地上，飞碟从一定距离发射，看谁落地准确。

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