1、飞机各部分的(de)名称和作用
模型飞机通常与(yǔ)载人的(de)飞机一样,主要是由(yóu)机翼、尾翼、机身、起落架(jià)和(hé)发动机(jī)这五个部分(fèn)组成。
(1)机翼:是模(mó)型飞机在(zài)飞行时产生升力、克服飞(fēi)机(jī)的重力(lì),保证飞机(jī)离(lí)地、上升和在空(kōng)中飞行时的横(héng)侧安定。
(2)尾翼:包含(hán)水平尾翼和垂直尾翼两(liǎng)部分。水平(píng)尾翼是保持模型飞机飞(fēi)行(háng)时(shí)的俯仰安定,垂直尾翼是保持(chí)模(mó)型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的(de)升降舵(duò)可用来(lái)控制模型飞机的升降(jiàng),垂直尾翼(yì)上(shàng)的方向(xiàng)舵可(kě)用来控制模(mó)型飞机(jī)的飞行方向。
(3)机身:将(jiāng)模型的各部分联(lián)结成一个(gè)整体的(de)主(zhǔ)干部分叫(jiào)机身。同时机身内可以装(zhuāng)载(zǎi)必要的控制机(jī)件(jiàn),设备和(hé)燃料等(děng)。
(4)起落架:提供(gòng)模型飞机起飞、着(zhe)陆和停放的装置。前(qián)部一个起落架 ,后面两(liǎng)面三个起落(luò)架叫做前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后做(zuò)三点式。
(5)动力(lì)装(zhuāng)置(zhì):它是(shì)模型飞机产生动力的装置。模(mó)型飞机一般常用的动力装置有:橡筋束、活塞(sāi)式发动机、喷气(qì)式发动机、电动(dòng)机。
典(diǎn)型的常规飞机一般(bān)都具(jù)有以上五(wǔ)个部分,但(dàn)在特殊形式的飞机上也有例(lì)外,例如在滑翔(xiáng)机(jī)上就没有动力装置(zhì);在(zài)“飞翼(yì)”式飞机上没(méi)有水平尾翼和(hé)机身(shēn)等。
2、一般(bān)飞机的操纵面和它们的作用(yòng)
(1)副翼(yì):一般在机翼两(liǎng)端的后部,驾驶员通过(guò)操纵杆操纵(zòng)副翼,可以使飞机左(zuǒ)、右倾斜。
(2)升降(jiàng)舵:一般在水平尾翼的后部,驾驶员(yuán)通过(guò)操纵杆,使(shǐ)升降舵上翘和下弯,可(kě)以使飞机抬头和低头。
(3)方向舵:一般在垂直尾(wěi)翼的后部,驾驶员通过脚踏板,使方向舵左右偏(piān)转,可以使飞机向左转(zhuǎn)或右转(zhuǎn)。
3、空气和空(kōng)气动力
由于目前(qián)的模型飞(fēi)机都是在(zài)大气中靠空气动力飞行的,因此(cǐ)在进行航模(mó)活(huó)动时要对空气和空(kōng)气的(de)流动规律做些初步了解。
(1)空气
空气是无色透明(míng)的气体,在标准(zhǔn)大气压气(qì)温为15℃的情况下(xià),每立方米干燥空气的重量为1293克。当物(wù)体(tǐ)和空气发(fā)生相对运动时,如我们迎风站在广场上被风吹,或是我们在(zài)无风(fēng)时骑自行(háng)车前进,都会感到有风从前面(miàn)吹来。在这两种情(qíng)况下,我们与空(kōng)气发生了(le)相(xiàng)对运动,空气向后推我(wǒ)们的力就叫(jiào)“空气动(dòng)力”。
(2)风
一般把空气的流(liú)动现(xiàn)象(xiàng)特(tè)别是空气的水平流动(dòng)称为风。一般(bān)用风速和风向(或(huò)风级)来表示风的特性。
风(fēng)对飞机的飞行产生影响,特别(bié)是对飞行(háng)速度较低的模型飞机影响(xiǎng)很大。当然,风对靠(kào)风力飞行的风筝(zhēng)有更大的影响。因此在飞行模型飞机时,对风的影响不(bú)能不(bú)加以考(kǎo)虑。如飞(fēi)行速(sù)度较慢(màn)的初级橡(xiàng)筋动力(lì)模型飞机就不适宜(yí)在3级以上(shàng)的风速下飞行。自由飞模型飞机也不适(shì)宜在较大的风速下飞行,因为它在飞行中会(huì)被风吹到很远的地方,不容易收回。
飞机的起飞(fēi)最好(hǎo)选在逆风的方向,同时也要考虑如何操纵才能使(shǐ)飞机能够落在预定的场地(dì)。自由飞模型飞(fēi)机要考虑风向对回收的影(yǐng)响。
(3)气流。
其(qí)实,气流也是风。在航模中“气流”往往是指(zhǐ)局部的(de)空气流动,包括垂直(zhí)方向的流动。而风(fēng)往往是指空气在较大范围的总体(tǐ)流动。
在(zài)空气的流动中,在接近地面的低(dī)空往往会遇到很(hěn)多障(zhàng)碍(ài)物,如房屋、树木、小(xiǎo)坡(pō)等,它们(men)都会(huì)对空气的流动产生影响,使原来的风向、风速都发(fā)生变化。而在低空飞行的模型飞机也会受到这些变化(huà)了的气流的影(yǐng)响。这就是地形性气(qì)流对模型飞机的影响。此外,由于(yú)局(jú)部温度的(de)影(yǐng)响(xiǎng),会使热(rè)空气上升,形成热(rè)上升气流,而(ér)在它的(de)周(zhōu)围冷(lěng)空气的流动又会(huì)产生下降气流区。如(rú)果模型飞机能够利用上升气流,它就能在同样条(tiáo)件下飞得更高(gāo)。
4、升力的(de)产生
(1)机翼的升力:
为了(le)使飞机升(shēng)空,必须克服飞机的重力,这(zhè)个垂直向上的、克(kè)服重力的力就(jiù)叫升力。目前在(zài)一般的飞机上(shàng),升力主要是由(yóu)机翼(yì)产生的。
对(duì)机翼(yì)升力产(chǎn)生的原理,我们可以从两个不同的方面(miàn)来(lái)解释:
①从总体来看,不(bú)论是弧形翼(yì)面还是有一定(dìng)正迎(yíng)角的平(píng)板翼面,当空(kōng)气流过它们时,都会产生一种(zhǒng)稍稍(shāo)向下倾斜的流动(dòng),这种向下倾斜流动的空气(qì)的反作用力,就会向上推翼面而产生升力。
②从局部来看(kàn),不论(lùn)是(shì)弧形翼面(miàn)还是有一(yī)定(dìng)正迎角的平板翼面,它们都会(huì)使流过的空气形(xíng)成上下(xià)不(bú)对称的流动,因而造(zào)成上下翼面的压力差而产生升力。
③当飞(fēi)机的(de)机翼为对称(chēng)形状,气流沿着(zhe)机翼对称轴(zhóu)流动时,由于机翼两个表(biǎo)面的形状一样,因而气(qì)流(liú)速(sù)度一样,所产生的压力也一样,此时机翼不(bú)产生升力。
(2)翼型的种类(lèi)
对(duì)称(chēng)翼型:这类翼型的阻力很小,稳定(dìng)性很好,升阻比很小,常用在要求具(jù)有良(liáng)好操纵性能(néng)的线(xiàn)操纵特技或遥控(kòng)特技的机(jī)翼上。
双凸翼型:这类翼型升(shēng)阻(zǔ)比较小,稳(wěn)定性也较好(hǎo),可(kě)用在要求具有良好操纵性能(néng)的遥控特技的机翼(yì)上(shàng)以及像真模(mó)型(xíng)的机翼(yì)上。
平凸翼型:这(zhè)类翼型的(de)升阻比不大,但稳定性比较(jiào)好,制作(zuò)和调整较容易,可用在入门型(xíng)机翼上。
凹凸翼型:这(zhè)类(lèi)翼型的(de)升阻比很(hěn)大(dà),由于(yú)它能产生(shēng)比较大的升力,同时阻力也较大,所(suǒ)以它常用在(zài)低速的竞时模型飞机和(hé)室内模型飞机的机翼上。
S形翼型:这类翼(yì)型的力矩特性是稳定的,它用于要求稳定性很好的没有水平尾翼(yì)的飞翼(yì)式模型飞机上。
5、模型飞机飞行时所受到的阻力(lì)
模型飞机飞行中受到与飞行方向相反的(de)阻力(lì),阻碍模型飞机前进(jìn)。按照阻力产生的原因它分为4类,即:摩(mó)擦阻(zǔ)力,约(yuē)占总阻力(lì)35%-40%;压差(chà)阻力约占总阻力(lì)15%-20%;诱导阻力(lì),约(yuē)占(zhàn)总阻力30%-40%;干扰阻力(lì)约占(zhàn)总阻(zǔ)力(lì)5%-10%。
(1)摩擦阻力
空气是一种流(liú)体,也具(jù)有黏性,只是我们(men)已习惯在空气中生活,察觉不出来(lái)。由(yóu)于(yú)空(kōng)气(qì)运动被物体表面粘住(zhù)而(ér)产生(shēng)的阻力叫摩(mó)擦阻力。
摩擦(cā)阻力的(de)大小,取决于(yú)空气的黏性。模型飞机表面(miàn)光滑程度(dù)和与空气(qì)接触面积的大小。所以(yǐ)减小摩擦阻力主要从表面光滑着手。
(2)压差阻力
将一块平板垂直(zhí)地放在水(shuǐ)平流(liú)动的气流中(zhōng),平板的前面正(zhèng)对(duì)着迎面吹(chuī)来的(de)气流,气流受(shòu)到平板阻碍,速度急剧减小,压强大大增加(jiā),向(xiàng)被平板(bǎn)分开的气(qì)流,绕过平板,来不及聚拢,形成一个很大的涡(wō)流区,涡流区的压强很小,这样(yàng)平板的前(qián)后就产生(shēng)了压强(qiáng)差,形成了压差阻力。
(3)诱导阻(zǔ)力
诱导阻力是随(suí)着升力而(ér)产生的,或(huò)者说(shuō)是由(yóu)升(shēng)力“诱导(dǎo)”而产(chǎn)生的(de),所以称诱导阻力。
当机(jī)翼产生升力时,由于机(jī)翼下(xià)表面的压力大,机翼上表面的压力小,因(yīn)此机(jī)翼下表面的气(qì)流力图通(tōng)过翼尖从下面向上表面流动,于是,翼尖部分(fèn)的气(qì)流发生扭转(zhuǎn),形(xíng)成翼尖涡流,阻碍飞机向前飞。减小诱导阻力的方法有(yǒu):①加大机翼的展弦比;②改变机翼的形状,椭圆形(xíng)机翼诱(yòu)导阻力最小(xiǎo),梯形次之,长方形最大(dà);③改变(biàn)翼尖形状,从翼根到翼尖逐渐变薄;加装(zhuāng)整流条或加装小翼(yì)。
(4)干扰(rǎo)阻(zǔ)力
气流流过物体结合(hé)处时,气流被扰动而成为不稳定气流,产生的阻(zǔ)力叫干扰阻力。
减小干扰阻力的方法是制作模型(xíng)飞机时,把边角结合(hé)处的地(dì)方,做(zuò)成(chéng)圆(yuán)弧形或加装(zhuāng)整流条。
6、空气(qì)动力实验
为了(le)通(tōng)过实验,研(yán)究机翼的升力和(hé)翼面(miàn)之间的关系,需要(yào)通过一(yī)些专门(mén)的仪器进行,在这些仪器(qì)中(zhōng),最常见的就是(shì)风(fēng)洞。
简(jiǎn)单地讲,风洞就是一个吹风的筒子,有了它,我们就可以使模型飞机静止(zhǐ)不动地固定在支架上,靠风洞对它吹风(fēng)而造成和飞行时相(xiàng)似的情(qíng)况,来进行实验。
科研用的(de)风洞是巨大而复杂(zá)的(de)实验设备,在模(mó)型(xíng)飞机实验中我(wǒ)们可以用简(jiǎn)单(dān)的方法(fǎ)进(jìn)行。
(1)简易风(fēng)洞。简易风洞(dòng)是用一般的家庭用电风扇(shàn)做成的(de)。家用电(diàn)扇的风力(lì)稳定,并(bìng)且可以变速,这都是风(fēng)洞所需要的性能。但直接用风扇吹风的主要(yào)缺点是风扇吹出的气流有一定的旋扭,而不是平行的。为了使风扇吹出(chū)的气(qì)流平顺,我们可用三合板或硬卡纸制成一(yī)个(gè)气流(liú)栅(shān)格。
(2)风洞实验。有了(le)简(jiǎn)易风洞,还必须有一个(gè)简(jiǎn)易的测量升力大小的(de)空气动力(lì)天(tiān)平。
把不(bú)同的机翼模型插在模型孔(横杆前端(duān))处,并在配重挂(guà)钩上放上(shàng)适当(dāng)的(de)配重使其平衡,然(rán)后放在栅格前,打开风(fēng)扇,我们就可(kě)以看到作用在机翼模型上的空(kōng)气动(dòng)力(lì)了(由横杆末端(duān)的细针在刻度盘上指示出来)。也(yě)可(kě)以做如图(tú)8所示的简易机翼升力演示仪器。
改(gǎi)变机翼与相对气流之(zhī)间(jiān)的迎角,我们(men)也可以从刻度(dù)盘(pán)上看出升力的变化(huà)来。改变风扇的(de)速度,升力也会发生变化。通过(guò)各种(zhǒng)不同剖面的(de)模(mó)型,在不同迎角和(hé)不同(tóng)速度下实验,我们可以初步(bù)找出(chū)升(shēng)力与这些因素之间的(de)关系。(来(lái)源:互联网综合编(biān)辑(jí))

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