前言
伺服機是遙控模型控制動作的動力來源，不同類型的遙控模型所需的伺服機種類也隨之不同。如何審慎地選擇經濟且合乎需求的伺服機，也是一門不可輕忽的學問。
本文章主要探討適合各等級直升機各工作部位所使用的伺服機，至於其它種類的模型，如飛機、車、船，則不在本篇文章討論範圍之內。
伺服機的構造
伺服機主要是由外殼、電路板、無核心馬達、齒輪與位置檢測器所構成。其工作原理是由接收機發出訊號給伺服機，經由電路板上的 IC 判斷轉動方向，再驅動無核心馬達開始轉動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已到達定位。
位置檢測器其實就是可變電阻，當伺服機轉動時電阻值也會跟著改變，測量電阻值便可知轉動的角度。
一般的伺服馬達是將細銅線纏繞在三極轉子上，當電流流過線圈時便會產生磁場，與轉子外圍的磁鐵產生排斥作用，進而產生轉動的作用力。依據物理學原理，物體的轉動慣量與質量成正比，因此要轉動質量愈大的物體，所需的作用力也愈大。伺服機為求轉速快、耗電小，於是將細銅線纏繞成極薄的中空圓柱體，形成一個重量極輕的五極中空轉子，並將磁鐵置於圓柱體內，這就是 無核心馬達 。
為了適合不同的工作環境，有防水及防塵設計的伺服機。並且因應不同的負載需求，伺服機的齒輪有塑膠及金屬的區分。較高級的伺服機會裝置滾珠軸承，使得轉動時能更輕快精準。滾珠軸承有一顆及二顆的區別，當然是二顆的比較好。
目前新推出 FET 伺服機，主要是採用 FET(Field Effect Transistor) 場效電晶體。 FET 具有內阻低的優點，因此電流損耗比一般電晶體少。
技術規格
廠商所提供的伺服機規格資料，都會包含外形尺寸 (cm) 、扭力 (kg/cm) 、速度 ( 秒 /60 。 ) 、測試電壓 (V) 及重量 (g) 等基本資料。扭力的單位是 kg-cm ，意思是在擺臂長度 1 公分處，能吊起幾公斤重的物體。這就是力臂的觀念，因此擺臂長度愈長，則扭力愈小。速度的單位是 sec/60 。，意思是伺服機轉動 60 。所需要的時間。
電壓會直接影響伺服機的性能，例如 Futaba S-9001 在 4.8V 時扭力為 3.9kg 、速度為 0.22 秒，在 6.0V 時扭力為 5.2kg 、速度為 0.18 秒。若無特別註明， JR 的伺服機都是以 4.8V 為測試電壓， Futaba 則是以 6.0V 作為測試電壓。
所謂天下沒有白吃的午餐，速度快、扭力大的伺服機，除了價格貴，還會伴隨著高耗電的特點。因此使用高級的伺服機時，務必搭配高品質、高容量的鎳鎘電池，能提供穩定且充裕的電流，才可發揮伺服機應有的性能。
選擇伺服機
標準的直升機需搭配 5 顆伺服機，分別控制油門、副翼、升降舵、螺距及尾舵。
‧ 油門
油門是所有動作中負載最輕的部位，且負載不會受到外在因素的影響而改變，所以選擇油門伺服機時，扭力不是問題 (1kg 就綽綽有餘 ) ，速度才是關鍵。因為直升機的油門與螺距作混控，故油門與螺距伺服機的速度最好要一致，才不會發生螺距伺服機已到達定位，油門伺服機卻姍姍來遲的情況。尤其作劇烈的 3D 飛行時，油門與螺距的變化量極大，若油門與螺距伺服機的速度不協調，會發生馬力延遲的狀況。
油門伺服機的速度並不是愈快愈好，因為還要考慮引擎的反應時間。引擎必須經過吸氣、壓縮、爆炸、排氣這一連串的步驟，尤其直升機用的引擎並不屬於高轉速型，因此伺服機的速度如果太快，就會產生引擎運轉速度跟不上伺服機的動作，進而出現油氣混合比不適當的狀況。建議採用速度為 0.19~0.24 秒的伺服機。
‧ 副翼及升降舵
30 級及 46 級的直升機選擇扭力 3kg 以上的伺服機， 60 級的直升機則選擇扭力 5kg 以上的伺服機。副翼及升降舵的反應速度，主要是由主旋翼轉速及平衡翼片的重量所控制，與伺服機的速度快慢，較無明顯且直接的關聯，所以不需使用太快的伺服機。建議採用速度為 0.20~0.26 秒的伺服機。
‧ 螺距
直升機的主旋翼螺距是出了名的重負載，因此螺距伺服機的扭力一定要夠，最好能選擇扭力 5kg 以上的伺服機。建議採用速度為 0.19~0.24 秒的伺服機。
‧ 尾舵
尾舵伺服機的扭力不需太大， 3kg 就已經足夠了。請依據您所使用的陀螺儀等級來搭配尾舵伺服機。機械式陀螺儀因為反應速度較慢，因此無需使用高速伺服機。壓電式陀螺儀需搭配高速伺服機，才能發揮陀螺儀的性能。高級的陀螺儀都會指明建議使用的伺服機，例如 JR 5000T 陀螺儀建議搭配 NES-8700G 伺服機， Futaba GY-501 陀螺儀建議搭配 S-9205 伺服機。若您使用的壓電式陀螺儀並無特別指明伺服機的類型，建議您購買速度愈快的伺服機愈好。
如何以最經濟的方式購買合用的伺服機，請三考下列步驟：
1. 先決定螺距伺服機，選擇扭力 5kg 以上的伺服機，再依據預算的多寡決定伺服機的速度。
2. 依照螺距伺服機的速度，選擇同速度但扭力小的伺服機，作為油門伺服機。
3. 依據直升機的級數大小，選擇扭力為 3kg 或 5kg 以上，速度為 0.20~0.26 秒的伺服機，作為副翼及升降舵伺服機。
4. 依據陀螺儀的等級來決定尾舵伺服機的速度，愈高級的陀螺儀才需使用高級的伺服機。
若您使用 CCPM 的直升機，因為是由副翼、升降舵及螺距伺服機采混控的方式共同來推動十字盤，所以這三個動作要選擇同型號的伺服機。 CCPM 的優點是連桿數少、傳動直接、虛位小，並且可減輕伺服機的負荷，延長伺服機的使用壽命。
愛惜您的伺服機
一般說來伺服機並不需要特別的保養，只要注意下列重點，就可使您的伺服機長命百歲。
直升機的機械可動部份，不可小於伺服機的行程活動範圍。 |
