1、飞机各部分的名称和作用
模型飞机通常与载人(rén)的飞机一样,主要是由机翼、尾翼(yì)、机(jī)身(shēn)、起(qǐ)落架(jià)和发动机这五(wǔ)个部分组成(chéng)。
(1)机翼:是模型飞机在飞行时产生升力(lì)、克服飞机(jī)的重力,保证飞机离地、上(shàng)升和在空中飞行时的横侧安定。
(2)尾翼:包含(hán)水平(píng)尾翼和垂直(zhí)尾翼两部分。水平尾翼是保持(chí)模型飞(fēi)机飞行时的俯仰(yǎng)安(ān)定,垂直尾翼是(shì)保(bǎo)持(chí)模(mó)型(xíng)飞(fēi)机飞行时(shí)的方向安定(dìng)。水平尾翼上的升降舵可用(yòng)来控制模型飞(fēi)机的(de)升降,垂直尾翼(yì)上(shàng)的(de)方向舵可用(yòng)来(lái)控制模型飞(fēi)机的(de)飞行(háng)方向。
(3)机(jī)身:将模型的各(gè)部分联(lián)结成一(yī)个整体的主干部分叫机身。同时(shí)机身内可以装载必要的控制机(jī)件(jiàn),设备和燃料等。
(4)起(qǐ)落架:提供模型(xíng)飞机起飞、着陆和(hé)停放的装置(zhì)。前部一个(gè)起落架 ,后面两面(miàn)三个(gè)起(qǐ)落架叫做(zuò)前三(sān)点式;前部两面(miàn)三(sān)个起落架,后(hòu)面(miàn)一个起落架(jià)叫(jiào)后做三点式。
(5)动力装(zhuāng)置:它(tā)是(shì)模型飞机产生动力的(de)装置。模型飞机一般常用的(de)动力装(zhuāng)置(zhì)有(yǒu):橡筋束、活(huó)塞(sāi)式(shì)发(fā)动机(jī)、喷气式发动(dòng)机、电动机。
典型的常规飞机一般都具(jù)有以(yǐ)上(shàng)五(wǔ)个部分,但在特殊(shū)形(xíng)式的飞机上也有例外,例如在滑翔机上就没(méi)有动力装置(zhì);在“飞翼”式飞机上没有水平尾翼(yì)和(hé)机身等(děng)。
2、一般飞机的操纵面和它们(men)的作用
(1)副翼(yì):一般在(zài)机翼两端的后(hòu)部,驾驶员通过操(cāo)纵杆操纵副翼,可以使飞机左、右倾斜。
(2)升降舵:一般在水平尾翼(yì)的后部(bù),驾驶(shǐ)员通过操纵杆(gǎn),使升(shēng)降舵上翘(qiào)和下弯,可(kě)以使飞机抬头和低头。
(3)方(fāng)向舵:一(yī)般(bān)在垂直(zhí)尾翼的后部,驾驶员通过脚踏板,使方向舵左右(yòu)偏转,可以使飞机向左转或(huò)右转。
3、空气和空气动力
由于(yú)目前的模(mó)型飞机都是在大气中靠空气动力(lì)飞行的,因此在进行航模活动(dòng)时(shí)要对空(kōng)气和(hé)空气的流动规律做些初步了解。
(1)空气
空气是无(wú)色透明的(de)气体(tǐ),在标准大气压气(qì)温(wēn)为15℃的情况下,每立方米干燥空(kōng)气的重量为1293克。当(dāng)物体和空气(qì)发生相对运动时,如我(wǒ)们迎风(fēng)站(zhàn)在广场上被风吹,或是(shì)我们在无风(fēng)时骑(qí)自行车前进,都(dōu)会感到有风从前面吹来。在这两种情况下,我们与空气发生了相对运(yùn)动(dòng),空气向后(hòu)推(tuī)我们的力(lì)就叫(jiào)“空(kōng)气动力”。
(2)风
一般(bān)把空气的流动现(xiàn)象特(tè)别是空气的水(shuǐ)平流动称为风。一(yī)般用风速和风向(或风级)来表示风(fēng)的(de)特性(xìng)。
风对飞机的飞行产(chǎn)生影响,特别是对飞行(háng)速度较低的模型飞机影(yǐng)响很大(dà)。当然,风对靠风力飞行的风筝有更(gèng)大(dà)的影响。因此在飞行模型飞机时,对风的影响(xiǎng)不能(néng)不加以考虑。如飞行(háng)速(sù)度较慢的初级橡筋动力模型(xíng)飞机(jī)就不适宜在3级以上的风(fēng)速下(xià)飞行(háng)。自(zì)由飞模型飞机(jī)也不(bú)适宜在(zài)较大的风速下飞行,因为它在(zài)飞行中(zhōng)会被风吹到很远的地方(fāng),不容易收回(huí)。
飞机的起飞最好选在(zài)逆风的(de)方(fāng)向,同(tóng)时也要(yào)考(kǎo)虑如(rú)何操纵(zòng)才能使飞机能够落在(zài)预(yù)定的(de)场地。自由飞模型(xíng)飞机(jī)要考虑风向对回收的(de)影响。
(3)气流。
其实,气流也是风。在航模(mó)中(zhōng)“气流”往往是(shì)指局部(bù)的空气流动(dòng),包(bāo)括(kuò)垂(chuí)直方向的流动。而(ér)风往往是指空(kōng)气在较大范围的总体流动。
在空气的流动中(zhōng),在接近(jìn)地(dì)面的低空往往(wǎng)会遇到很多障碍物,如房屋、树木、小坡等(děng),它们都会对空气的流(liú)动产生(shēng)影响,使(shǐ)原来的(de)风(fēng)向、风速都发生(shēng)变(biàn)化(huà)。而在(zài)低空飞行的(de)模型(xíng)飞机也会受到这些变化了(le)的气流的影(yǐng)响。这就是地形性(xìng)气流对(duì)模型飞机的影响。此外,由于局部温度的影响,会使热空气上升,形成(chéng)热上升气(qì)流,而在它的周(zhōu)围冷空气的流动又会产生下降气流区。如果模型飞机能够利用上升气流,它就能在同样(yàng)条件下飞得更高。
4、升力(lì)的产生
(1)机(jī)翼的升力:
为了使飞机升空,必须克(kè)服(fú)飞机的重力,这(zhè)个(gè)垂直向上(shàng)的(de)、克(kè)服重力的(de)力就叫升力。目前在一般的飞(fēi)机上,升力主要是(shì)由机翼产生的。
对机翼升力(lì)产生的(de)原理(lǐ),我们可以从两(liǎng)个不同的方面来解释(shì):
①从总(zǒng)体来看,不(bú)论是弧形翼面还(hái)是有一定正(zhèng)迎角的平板翼面,当空气流(liú)过它们时(shí),都(dōu)会产生一种稍稍向下倾斜的流动,这(zhè)种向(xiàng)下(xià)倾(qīng)斜流(liú)动的空(kōng)气的反作用(yòng)力(lì),就会向上推翼面而产生升力(lì)。
②从局部来看,不论是弧形翼面还是有一(yī)定正(zhèng)迎角(jiǎo)的平板翼面,它们都会使流过的(de)空气形成上(shàng)下(xià)不对(duì)称的流动,因而(ér)造成上(shàng)下翼面的压力差而产生升(shēng)力。
③当飞机(jī)的(de)机(jī)翼为对称形状,气(qì)流沿着(zhe)机翼(yì)对称轴流(liú)动时,由于机翼两个表面的形状一样,因而气(qì)流速度一(yī)样,所(suǒ)产生的压力(lì)也(yě)一样,此时机翼不产生(shēng)升力。
(2)翼型的种类
对称翼型:这类翼型(xíng)的阻力很小,稳定(dìng)性(xìng)很好,升阻(zǔ)比很小,常(cháng)用在要(yào)求具有(yǒu)良好操纵(zòng)性能的线操纵特技或遥控特(tè)技的(de)机翼上(shàng)。
双凸翼(yì)型:这类(lèi)翼型升阻比较小,稳(wěn)定性也较好,可用在要求具有(yǒu)良好操纵性能(néng)的遥(yáo)控特(tè)技的机翼上以及像(xiàng)真模型的机翼(yì)上。
平凸翼型:这类翼型的升阻比不大,但(dàn)稳定性比(bǐ)较好,制作和(hé)调整较容易(yì),可用在(zài)入门型机翼上。
凹(āo)凸翼型:这类翼型的升阻比很(hěn)大,由于它能产生比(bǐ)较大(dà)的升力,同(tóng)时阻力也较大,所以它常(cháng)用在低速的(de)竞时模型飞机和室内模型飞(fēi)机的机翼上。
S形翼型:这(zhè)类翼(yì)型的力矩特性是(shì)稳定的(de),它用于要求稳定性很好的没有水平尾翼(yì)的飞(fēi)翼式模型(xíng)飞机上。
5、模型飞机飞行(háng)时所受到的阻力(lì)
模型飞机飞行中受到与飞(fēi)行(háng)方向相反的阻力,阻碍模型飞机前进。按照阻(zǔ)力产(chǎn)生的原因它分为4类,即:摩擦阻力,约占(zhàn)总阻力35%-40%;压差阻力约占总(zǒng)阻力15%-20%;诱导阻力,约占总(zǒng)阻力30%-40%;干扰阻力约占总(zǒng)阻(zǔ)力5%-10%。
(1)摩擦阻力
空气是一种流(liú)体,也具有黏性(xìng),只(zhī)是我们(men)已习惯在空气中生活,察觉(jiào)不出(chū)来。由(yóu)于(yú)空气运动被物体表面粘住而产(chǎn)生(shēng)的阻(zǔ)力叫摩擦阻力。
摩擦(cā)阻(zǔ)力的大小,取决于空(kōng)气的黏性。模型飞机表面光滑程度和(hé)与空气(qì)接触(chù)面(miàn)积的大小。所以减小摩擦阻力主要从表面光滑着手(shǒu)。
(2)压差阻力
将一块平板垂直地放在(zài)水平流(liú)动(dòng)的气流中(zhōng),平板的(de)前面正对着迎面(miàn)吹(chuī)来(lái)的气流,气流(liú)受到(dào)平板阻碍,速度急剧减小,压强大大增(zēng)加,向被平板分(fèn)开的气(qì)流,绕(rào)过(guò)平板,来不及聚(jù)拢,形(xíng)成一个很大的(de)涡流区,涡流区(qū)的压强很小(xiǎo),这样平板的(de)前后就产生了(le)压(yā)强(qiáng)差,形成了压差阻力。
(3)诱(yòu)导阻力
诱导阻力是随着升力而产生的,或者说(shuō)是(shì)由升力“诱导(dǎo)”而产生的(de),所以称诱导阻力。
当机翼产生升力时,由于机(jī)翼下表面的压(yā)力大,机翼(yì)上表面的压力小(xiǎo),因此(cǐ)机翼下表(biǎo)面的气流力图通过翼尖从(cóng)下面向上表面流动,于是,翼尖部分的气流发生扭转(zhuǎn),形成翼尖涡(wō)流,阻(zǔ)碍飞机向前飞。减小诱(yòu)导阻力(lì)的方法有:①加大机翼的展(zhǎn)弦比;②改变机翼(yì)的形状,椭圆形机(jī)翼(yì)诱导阻力最小,梯(tī)形次之,长方形最大;③改变翼尖形状,从翼根到翼尖逐渐变薄;加装整流条或加(jiā)装(zhuāng)小翼。
(4)干扰阻(zǔ)力
气流流过(guò)物体(tǐ)结合处(chù)时,气流被扰动而成(chéng)为不稳定气流,产生(shēng)的阻(zǔ)力叫干扰阻力(lì)。
减小(xiǎo)干扰阻(zǔ)力的方法是制作模型飞机时,把边角结合处的地方(fāng),做成圆弧形或加装整流条。
6、空(kōng)气(qì)动(dòng)力实验
为了通过(guò)实验(yàn),研究机翼的(de)升力(lì)和翼面之(zhī)间的关系,需要通过一些(xiē)专门的仪器进行,在这些仪器(qì)中,最常见的就是风洞。
简单地讲,风洞就是(shì)一个吹风的筒子,有了(le)它,我们就(jiù)可以(yǐ)使模(mó)型飞机静止不动地固(gù)定在支(zhī)架上,靠风洞对(duì)它吹风而(ér)造成和飞行时相(xiàng)似(sì)的情况,来进行实验。
科研用的(de)风洞是巨(jù)大而复杂的实验设备(bèi),在(zài)模型飞机实验中我(wǒ)们(men)可以用简单的方法进行(háng)。
(1)简易风洞。简易风洞是用一(yī)般的家庭用(yòng)电风扇(shàn)做(zuò)成(chéng)的。家用(yòng)电(diàn)扇的风(fēng)力(lì)稳定,并且可以变速(sù),这都(dōu)是风洞所(suǒ)需要的性能。但直接用风(fēng)扇吹风的(de)主要缺(quē)点是风扇吹出的气流有一定的(de)旋扭,而(ér)不是(shì)平行(háng)的。为(wéi)了使风扇吹出的气流平顺,我们(men)可(kě)用三合(hé)板或硬卡(kǎ)纸制(zhì)成(chéng)一个气流栅格(gé)。
(2)风洞(dòng)实验(yàn)。有了简易(yì)风洞,还必须(xū)有一个简易的测量升力大小的(de)空气(qì)动(dòng)力天(tiān)平。
把不同的机翼模型插在模型孔(横杆前端(duān))处,并在配重挂(guà)钩上放(fàng)上适当(dāng)的配重使其平(píng)衡,然(rán)后放在栅格前,打开风扇,我(wǒ)们就可以(yǐ)看到作用在机(jī)翼模型(xíng)上的空气(qì)动力了(由横杆末端的(de)细针在刻(kè)度盘上指示出来)。也可以(yǐ)做(zuò)如图8所示的简易机翼(yì)升(shēng)力(lì)演(yǎn)示(shì)仪器。
改(gǎi)变机翼与(yǔ)相(xiàng)对气流(liú)之(zhī)间的迎角,我们也可以(yǐ)从刻度(dù)盘(pán)上看出升力的变化来。改变风(fēng)扇的(de)速度,升力也(yě)会发(fā)生变化。通过各种不同(tóng)剖面的模型,在不同迎角和不同速度下实(shí)验,我们可以初步找出升力(lì)与这些因素之间的关(guān)系。(来源:互联(lián)网综合编辑)

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