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劲鹰无(wú)人机航模(mó)基础知识简介

 

1、飞机各部分的名称和作(zuò)用

模型飞机通常(cháng)与载人的飞(fēi)机(jī)一样,主(zhǔ)要是(shì)由(yóu)机翼、尾翼、机身、起落架和(hé)发动机这(zhè)五个(gè)部(bù)分组(zǔ)成。

1)机翼:是(shì)模型飞机在飞行时产生升力、克服飞(fēi)机的重力,保证飞(fēi)机离(lí)地、上升和在空中飞(fēi)行时的横侧安定。

2)尾翼:包含(hán)水平尾翼和垂直尾翼两部分(fèn)。水平尾翼(yì)是保持模型(xíng)飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼是保(bǎo)持模型(xíng)飞机飞行(háng)时的方向安定。水平尾翼上(shàng)的升降舵可(kě)用来控制模型飞(fēi)机的升降(jiàng),垂直尾翼(yì)上的方(fāng)向(xiàng)舵可用来控制模型飞机的飞行方向。

3)机(jī)身:将模型的(de)各部分联(lián)结成一个整体的主(zhǔ)干部分(fèn)叫机身。同时机身内可以装载必要的控制(zhì)机件,设备和燃料等。

4)起(qǐ)落(luò)架(jià):提(tí)供模型飞机起飞、着(zhe)陆和停放的装置。前部一个起落架(jià) ,后(hòu)面两面三个起落架叫做(zuò)前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后做三点式。

5)动力装置:它是模型飞机产生(shēng)动力(lì)的装置(zhì)。模型(xíng)飞机一般(bān)常用的动力(lì)装置(zhì)有:橡(xiàng)筋束(shù)、活塞式发动机、喷气(qì)式发动机、电动机(jī)。

典型的常(cháng)规飞(fēi)机一般都具有以上(shàng)五个部分,但在特殊形式(shì)的飞机上也有例外,例如在(zài)滑(huá)翔机上(shàng)就没有动力(lì)装置;在“飞翼”式飞机(jī)上没有水平尾翼和机身(shēn)等(děng)。

2、一般飞机的操纵面和它们的(de)作(zuò)用

1)副翼(yì):一般在机翼两端的(de)后(hòu)部,驾驶员通过操纵杆操纵副翼,可以使飞(fēi)机左(zuǒ)、右(yòu)倾(qīng)斜。

2)升降舵:一般在水平(píng)尾翼的后部,驾驶(shǐ)员通过操(cāo)纵杆,使升降舵上翘和下弯,可(kě)以(yǐ)使飞机抬头(tóu)和低头(tóu)。

3)方向舵(duò):一般在垂直尾翼的(de)后(hòu)部(bù),驾驶员通过脚踏板,使方向舵左右偏转,可以使飞(fēi)机向左转或(huò)右转(zhuǎn)。

3、空气和空气动力

由于目前的模型飞机都是在大(dà)气中靠(kào)空(kōng)气动力(lì)飞行的,因此在进(jìn)行(háng)航模活动(dòng)时要对空气和(hé)空(kōng)气(qì)的流(liú)动规律做些初步了解(jiě)。

1)空气

空气(qì)是无色透明的气体,在标准大气压(yā)气温为15℃的情况下,每立方(fāng)米(mǐ)干燥空(kōng)气(qì)的重量为1293克。当物体和(hé)空气发生相对运动时,如我们迎风站在广(guǎng)场(chǎng)上(shàng)被风吹,或是(shì)我们在无风时(shí)骑自(zì)行车前进,都会感到有风从前面吹来。在(zài)这(zhè)两种(zhǒng)情况下,我(wǒ)们与空气发生了(le)相对运动,空气向后推我们的力就叫“空气动力”。

2)风

一(yī)般把空(kōng)气的流动(dòng)现象特(tè)别是(shì)空气的水平流动称为风。一般用(yòng)风速和风向(xiàng)(或风级)来表示风的特性(xìng)。

风(fēng)对飞机的飞行产生影响(xiǎng),特(tè)别是对(duì)飞行速度较低的模型(xíng)飞(fēi)机影响很(hěn)大。当然,风对靠风力飞行的风筝有更大(dà)的影响。因此在飞行模型飞机时,对风的影(yǐng)响不能不加以(yǐ)考(kǎo)虑。如飞行速(sù)度较慢的初(chū)级橡筋动(dòng)力模(mó)型(xíng)飞机就(jiù)不适宜在(zài)3级以上的风(fēng)速(sù)下飞行。自由飞模(mó)型飞机也不适宜在较大的风速下飞行,因为它在飞(fēi)行中会(huì)被风吹到很远(yuǎn)的(de)地方,不容易收回。

飞(fēi)机的(de)起飞(fēi)最好选在逆风(fēng)的方向,同时也要考虑如(rú)何操纵才能使飞(fēi)机(jī)能够落(luò)在预(yù)定(dìng)的(de)场地。自由飞(fēi)模(mó)型飞机要考虑风向(xiàng)对回收的影响。

3)气(qì)流。

其实,气流也是风(fēng)。在航模中“气(qì)流”往往(wǎng)是指局部的空气(qì)流动,包括垂直(zhí)方向(xiàng)的流动。而(ér)风往往(wǎng)是指空气在较大范围的总体流(liú)动(dòng)。

在空气(qì)的流动中,在(zài)接近(jìn)地面的低空(kōng)往往(wǎng)会遇到很多障碍物,如房屋(wū)、树木(mù)、小坡(pō)等,它们都会对(duì)空气(qì)的(de)流动产生(shēng)影响(xiǎng),使原(yuán)来(lái)的(de)风向、风速都发生(shēng)变化。而在低空飞行(háng)的模型飞机(jī)也会受到这些变化了的气流的(de)影响(xiǎng)。这就是地形性气流对模(mó)型(xíng)飞机的影响。此(cǐ)外,由于局部温(wēn)度的影(yǐng)响,会使热空气上升,形(xíng)成热(rè)上升气流,而在它的周(zhōu)围冷空气的(de)流动又会产生下降气(qì)流区。如果模型飞机能够利用(yòng)上升气流,它就能(néng)在同样条(tiáo)件下飞(fēi)得(dé)更高。

4、升(shēng)力的(de)产生

1)机翼的升力:

为了使飞机升空,必须克(kè)服飞机的重(chóng)力(lì),这个垂直向上的、克服重力的力就叫升(shēng)力。目前在一般的飞机(jī)上,升力主要是由机翼产生(shēng)的。

对机翼升力产生的原(yuán)理,我们可以从两个不同(tóng)的方面来解(jiě)释:

①从总体来看,不论是弧形翼面(miàn)还是(shì)有一定(dìng)正迎角的平板翼(yì)面(miàn),当(dāng)空气流过(guò)它们时(shí),都会产(chǎn)生(shēng)一种稍(shāo)稍向下(xià)倾斜(xié)的流动,这种向下倾斜流动的空(kōng)气(qì)的反(fǎn)作用力,就会向上推翼面而(ér)产生(shēng)升力。

②从(cóng)局部(bù)来看(kàn),不论(lùn)是(shì)弧(hú)形(xíng)翼面还是有一(yī)定正迎角的平板翼面,它们都会使流过的(de)空气形(xíng)成上下不对(duì)称的流(liú)动(dòng),因而造(zào)成上下翼面的压力差而产生升力。

③当飞机(jī)的机翼为对称形(xíng)状(zhuàng),气流(liú)沿着(zhe)机翼对称轴流动时,由于机(jī)翼两个表面(miàn)的(de)形状(zhuàng)一样,因而气(qì)流速度(dù)一样,所产生(shēng)的压力也一样,此时机翼不产生升(shēng)力。

2)翼型的种(zhǒng)类

对称翼型:这类翼型的(de)阻(zǔ)力很小,稳定(dìng)性很好(hǎo),升阻(zǔ)比很小(xiǎo),常用在要求(qiú)具有良好操(cāo)纵性能(néng)的线操(cāo)纵特技或遥控特技的(de)机(jī)翼上。

双凸翼型:这类翼型升阻(zǔ)比较小,稳定性也(yě)较好,可用在要求具有良好操纵性能(néng)的遥控(kòng)特技的机翼(yì)上以及像真模型(xíng)的机翼上。

平凸(tū)翼(yì)型(xíng):这类翼型的升阻比不大(dà),但稳定性(xìng)比较(jiào)好,制作和调整较容易,可用在入门型机翼上。

凹凸翼(yì)型:这类翼型的升阻(zǔ)比(bǐ)很大,由于它能产生比较大(dà)的升力,同时阻力也(yě)较大,所以它(tā)常用在低速的竞时(shí)模型(xíng)飞机和室(shì)内模(mó)型飞机的机翼上。

S形翼型:这类翼型的力矩特性是稳定的,它用于要求稳定性很好的没(méi)有水平尾(wěi)翼的飞(fēi)翼式模型飞机上。

5、模型飞(fēi)机(jī)飞行时所(suǒ)受到的阻(zǔ)力

模型(xíng)飞机飞行中受到与飞行方向相(xiàng)反的阻力,阻碍模型飞机前进。按照阻(zǔ)力(lì)产生(shēng)的原因它分为4类,即:摩擦阻力(lì),约占总阻力35%-40%;压(yā)差阻(zǔ)力约占总阻力(lì)15%-20;诱导(dǎo)阻力,约(yuē)占(zhàn)总阻力(lì)30%-40;干扰阻力约占总阻力(lì)5%-10%。

1)摩擦(cā)阻力

空气(qì)是一种流(liú)体,也具有黏性,只是我们已习惯在(zài)空气中生(shēng)活,察觉(jiào)不(bú)出来。由于(yú)空气运动(dòng)被物体表面粘住而产生的阻力叫摩擦阻力。

摩擦阻力(lì)的大小,取决于(yú)空气的黏性。模型飞(fēi)机(jī)表(biǎo)面(miàn)光滑程度和与空(kōng)气接触面积的大(dà)小。所(suǒ)以减小摩擦(cā)阻力主要(yào)从表面光(guāng)滑着(zhe)手。

2)压差阻力(lì)

将一块平板垂直地放在(zài)水平流动的(de)气流中,平板的前面(miàn)正(zhèng)对着迎(yíng)面(miàn)吹来的气流(liú),气流受到平板阻碍,速度急(jí)剧减小,压强大大增加,向被平板分开的气流,绕过平板,来不(bú)及聚拢,形成一个很大(dà)的涡流区,涡流区的压强很小,这样平(píng)板的前(qián)后就产生了压强(qiáng)差,形成了压差阻力。

3)诱导阻力

诱导阻力是随着升力而产生的,或(huò)者说是由升力“诱导(dǎo)”而产生的,所以称诱导阻(zǔ)力。

当(dāng)机翼产(chǎn)生升力时,由于机翼下表面的压力大,机翼上表(biǎo)面的压力小,因此(cǐ)机翼下表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(bù)分(fèn)的(de)气流发生扭转,形成翼(yì)尖涡流,阻碍飞机向前(qián)飞。减小诱导阻力的方法有:①加(jiā)大机翼的展弦比;②改(gǎi)变机翼的形(xíng)状,椭圆形(xíng)机翼诱导阻力最小(xiǎo),梯形次之,长方形最大;③改变翼尖形状,从(cóng)翼根到翼尖逐渐(jiàn)变薄;加(jiā)装整流条(tiáo)或加装小(xiǎo)翼。

4)干扰阻力

气流流过物体结合处(chù)时,气流被扰动而成为不稳定(dìng)气流(liú),产生(shēng)的(de)阻力(lì)叫(jiào)干扰阻(zǔ)力。

减小干扰阻力(lì)的(de)方法是制作模型飞机时,把边角(jiǎo)结合处的地方(fāng),做成圆弧形或加装整流条。

6、空(kōng)气动力实验

为了通过实(shí)验,研(yán)究机翼的(de)升力和翼面之间(jiān)的关系,需要(yào)通过一些专门(mén)的仪器进行,在这些仪器中(zhōng),最常(cháng)见的就(jiù)是风洞。

简单地讲,风洞就是一个吹风的(de)筒(tǒng)子,有了它(tā),我们就可(kě)以使模型飞机静(jìng)止不动地固定在支(zhī)架上,靠风(fēng)洞对它吹(chuī)风而造成和飞行时相似的情况,来(lái)进行实验。

科(kē)研用(yòng)的风洞是巨大而复杂的实(shí)验设备,在模型飞(fēi)机实(shí)验中我们可以用简单的方法进行。

1)简(jiǎn)易风洞(dòng)。简易风洞是用一般的(de)家庭用电(diàn)风扇做成(chéng)的。家用(yòng)电扇的风力稳定,并且可以(yǐ)变速(sù),这都是风(fēng)洞所需要的性能。但直(zhí)接用风扇吹风的主要缺点是风扇吹出的气流有一定的旋扭,而不是平行的。为了使风扇(shàn)吹(chuī)出的气流平(píng)顺(shùn),我们可用(yòng)三(sān)合板或硬卡纸制(zhì)成一(yī)个(gè)气(qì)流栅(shān)格。

2)风洞实验。有(yǒu)了简(jiǎn)易风洞,还必须(xū)有一个简易的测量升(shēng)力大小的空(kōng)气动力天平。

把不同的机翼模型插在模(mó)型孔(横杆前端)处,并(bìng)在配重挂钩上放上(shàng)适当的配重使(shǐ)其平(píng)衡(héng),然后放在栅格前,打开风扇,我们就可以(yǐ)看到(dào)作用在机翼模型(xíng)上的空(kōng)气动力了(由横(héng)杆末端的细(xì)针在刻度盘(pán)上指(zhǐ)示(shì)出来)。也可以做(zuò)如图8所(suǒ)示的简易机翼升力演示(shì)仪器。

改(gǎi)变(biàn)机翼与(yǔ)相对(duì)气流之间的(de)迎角,我们也可以从刻度盘上看出升(shēng)力的变化来。改变风扇的(de)速度,升力也会发生变化。通过各(gè)种不(bú)同(tóng)剖面(miàn)的模型,在不(bú)同迎角和不同速度下实验,我们可以(yǐ)初步找出升力与这些(xiē)因素之间的关系。(来源:互(hù)联网综(zōng)合编辑)

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