博采众长出新意介绍一款新型F1C专用启动器

与国内许多专业运动员一样，笔者一直使用着20世纪80年代研制的F1C模型发动机启动器。这种启动器需配用专门的电源，整套装置的体积和重量都很大，外场飞行时尤其不便携带。在最近几年的F1国内外赛场上，出现了五花八门的小型F1C模型发动机启动器。笔者博采众长，在它们的基础上研制了一款体积小、重量轻、易 携带、使用可靠的F1C模型发动机启动器，下面介绍一下它的主要特点。

1.提高电机使用电压

因为在启动F1C模型发动机时，只需短暂地用到启动器里的电机，所以笔者通过提高启动器使用电压（高于额定电压30%左右）这种“不太正规”的方法，来增加电机的瞬时功率和转速，而不必担心过热或烧毁的问题。这样一来，就可为启动器选用功率较小的电机，从而减小整套装置的重量和体积。

这个设计思路源自亚拓新出的一款通用型启动器。它采用了额定电压仅9.6V但转速较高的550直流电机，配用减速比1：5的齿轮减速器和容量 2 200mAh时、电压11.1-12.6V的3S锂电池。这款通用型启动器的总体配置方案非常成功，其体积和重量小，不仅功率充足，而且扭矩相当大，能轻松启动多款发动机。

2.增加地面稳固件

虽然亚拓的通用型启动器能启动多款发动机，但需手持使用，不适合F1C模型较为特殊的启动方式。因此笔者在设计新启动器时，除了借鉴亚拓启动器的总体配置方案外，还参考了澳大利亚选手罗伊的启动器外观——在机体上安装了两条不锈钢材质的可折叠“腿”。当它的两条“腿”迈开时，能在地面形成3个支撑点，可稳固自身位置并抵消F1C模型发动机启动时的反冲力。当两条“腿”收起并贴合在机体两侧时，整套启动器的尺寸达到最小，非常便于携带。

3.自制齿轮减速器

笔者设计的这款F1C专用启动器与亚拓通用型启动器的配置基本一致，均选用了额定电压9.6V的550直流电机，并配用了容量2 200mAh、电压11.1-12.6V的3S锂电池，但二者的齿轮减速器不一样。

在设计时，笔者原计划选用容易买到的手枪式电钻中的行星式减速器总成，用作启动器的齿轮减速器，使减速比达到1：6。但因为买到的行星式减速器总成采用的是两级减速传动，且每级减速比都是1：6，总减速比达1：36，体积和重量都比较大，还有一些启动器不需要的功能，所以不能直接套用。最后笔者选用了行星式减速器总成中的部分零件，对其结构做了改装，再将改装后的齿轮减速器与电机搭配使用。试验表明，改装后的齿轮减速器不仅达到了减轻重量、简化结构的目的，而且非常适用于F1C模型发动机。

5.超速离合器

亚拓通用型启动器中有一个超速离合器，功用是：当模型发动机能自主工作，且转速超过由启动器电机带动的摩擦头的转速时，其上的单向轴承可使摩擦头与电机脱离，改为由模型发动机带动旋转，启动器停止工作。考虑到这种超速离合器的结构既不复杂，也不会增重许多，笔者在新型F1C专用启动器上也安装了超速离合器。

6.开关触发方式

在过去，F1C模型发动机的启动器大多使用脚踏式开关，不仅增加了整套装置的重量，还增大了发生启动故障的概率。

现在有些新型电动启动器使用了碰触开关，运动员只要将模型发动机整流罩往摩擦头上一顶，启动器就会自动开始工作；一旦模型发动机离开摩擦头，启动器就会自动停止工作，用起来非常方便。但缺点是这类触碰开关多采用铜触点直接碰触的方式，容易在电路接通和断开的瞬间产生电火花。时间一长，铜触点直接碰触开关表面还会出现烧蚀斑点，造成接触不良。

最好的解决办法是，将微动开关与固体继电器搭配使用，取代铜触点直接碰触的方式。但由于微动开关的行程较小、结构精细，不能承受过大的压力，因此必须对推动它动作的部件行程进行限位，以保证微动开关能长期、可靠地工作。此外，辅助复位弹簧也是必须的，它能帮助微动开关在每次结束工作时干脆利落地复位并切断电源。

在国外比赛时，笔者看到有的启动器直接把电机安装在燕尾形的滑轨上，使用时只要让电机向一个方向滑动几厘米，就能接通电源并启动装置。这种方案通常采用铜触点直接碰触开关。如澳大利亚选手罗伊的启动器，电机就被安装在支架上，使用时支架绕着电机转轴转动一个很小的角度，就会触发启动器的碰触开关。

笔者认为用转动行程触发开关比滑轨方式更实用，于是在设计新型启动器时采用了这一方案。但因铜触点直接碰触开关的效果不太理想，故换成了微动开关，并用1个固体继电器与之搭配，提高了系统的可靠性。

7.供电系统

因为模型发动机启动器的电机和电热塞对电压的要求不同，所以之前多年都是用单独的电源为二者供电。近年来不少人改用锂电池为启动器的电机供电，大大减轻了供电系统的体积和重量。

而在使用锂电池为启动器电机供电后，如果还为电热塞单独提供电源（镍镉或镍氢电池组），无疑会增加启动装置的重量和使用维护的复杂度。于是有人开始尝试用锂电池配合电子降压模块来给电热塞供电。这样一来，启动器只需要1块锂电池用作电源，既减轻了重量，又简化了使用、检查、充电、维护等工作。笔者在新型启动器上就用到了这种方式。最新款的电子降压模块不仅能方便快捷地调节电池电压，而且供电电压非常稳定，能通过的电流相当大（笔者选用的电子降压模块工作电流为5A）。一般将电热塞的供电电压调整到2V左右。

8.电流表

在电热塞的供电电路里加装1个小电流表很有必要。笔者在自行研制的新型F1C启动器上安装了1个指针式电流表，虽然外观看着“老气”，但可以非常直观地显示电热塞和供电系统的工作状况，反而比数字式电流表更实用。

使用者可通过调整并联在电流表两端的小电阻的阻值，让指针刻度在电热塞正常工作时达到全量程的2/3。这样一旦发现电流表的指示刻度异常，就可根据变化情况迅速判断电热塞或电源是否有故障，并能直接诊断出故障类型。如果指针一动不动，说明电热塞已烧毁或者电源电路已断开；如果指示刻度偏小，说明供电电池充电不足导致电路电压发生变化，或者电热塞的电热丝已经“冲偏”；如果指示刻度偏大，说明电路中有局部短路；如果指针时动时不动，说明电路中很可能存在虚焊或接触不良的点。

为了美化外观，笔者对启动器上的铝合金零部件全部进行了阳极化处理，并配上部分不锈钢零部件，整套装置看起来很有现代感。启动器包括电源、电热塞电源线、电夹等配件在内，总重在1kg左右，折叠后长约320mm，与F1C模型机头大小差不多。新启动器在实际使用中方便可靠，基本达到了设计目标。