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劲鹰无人机航模基础知识简介

 

1、飞机各部(bù)分的名称和作用

模型飞机通(tōng)常与载人的飞机(jī)一样,主要(yào)是由机(jī)翼、尾翼、机身、起落(luò)架和发动(dòng)机这五个部分组成。

1)机翼:是模(mó)型飞机(jī)在(zài)飞行时(shí)产生升(shēng)力、克服飞(fēi)机的重(chóng)力,保证飞机离(lí)地、上升和在空中飞(fēi)行时的横侧(cè)安定。

2)尾(wěi)翼:包含水平尾翼和垂(chuí)直尾(wěi)翼两(liǎng)部分。水平尾翼是保持模型飞机飞行时的俯仰安(ān)定,垂直(zhí)尾翼是保持(chí)模(mó)型飞机飞行时的方向(xiàng)安定。水平(píng)尾翼上(shàng)的升(shēng)降舵(duò)可(kě)用来控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的(de)方向舵可用来控(kòng)制模型飞(fēi)机的飞行方向(xiàng)。

3)机身:将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身(shēn)。同时机身内可以(yǐ)装载必要的(de)控制机件,设备和燃料等。

4)起落(luò)架:提供(gòng)模型飞(fēi)机(jī)起(qǐ)飞、着陆和停放的装置。前部一个起(qǐ)落架(jià) ,后面两面三个起落(luò)架叫做前三点式;前(qián)部两面三个起(qǐ)落(luò)架,后面(miàn)一个起(qǐ)落架叫后(hòu)做三点(diǎn)式。

5)动力装置:它(tā)是模型(xíng)飞机产生动力的装(zhuāng)置。模(mó)型(xíng)飞(fēi)机一般常(cháng)用的动力装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动(dòng)机、电(diàn)动机。

典(diǎn)型(xíng)的(de)常规(guī)飞机一般都具有以上五个部分,但在(zài)特殊形式(shì)的飞机上(shàng)也有例外,例如在(zài)滑翔机(jī)上就没有动(dòng)力装置;在“飞翼”式(shì)飞(fēi)机(jī)上没(méi)有水平尾翼和机身等(děng)。

2、一(yī)般飞机的操纵(zòng)面和它们(men)的作用

1)副(fù)翼:一般在机(jī)翼两端的(de)后部,驾驶员通过操(cāo)纵(zòng)杆(gǎn)操纵副(fù)翼,可以使(shǐ)飞机左、右倾斜。

2)升降舵:一般(bān)在水平尾翼的后部,驾驶员通过操(cāo)纵杆,使升(shēng)降舵上翘和(hé)下弯,可以使(shǐ)飞机抬头和(hé)低(dī)头。

3)方向舵:一(yī)般在垂直尾翼的(de)后部,驾驶员通过脚踏(tà)板(bǎn),使(shǐ)方(fāng)向(xiàng)舵左右偏转,可以使(shǐ)飞(fēi)机向左(zuǒ)转或右转。

3、空气和空气动力

由于目(mù)前(qián)的模型飞机(jī)都是(shì)在大气(qì)中(zhōng)靠空(kōng)气动力飞行的,因此在进行航模(mó)活动时要对空气和空气的流动规律(lǜ)做些初步了解。

1)空气

空气是无色透(tòu)明(míng)的气体,在标准大气压气温为15℃的(de)情况下,每立方米干燥空气的重(chóng)量为1293克。当物体和(hé)空气发(fā)生相对运动时,如我们迎风站在广场上被风(fēng)吹,或(huò)是我们在(zài)无风时骑(qí)自行车(chē)前进,都(dōu)会(huì)感(gǎn)到有风从(cóng)前面吹来。在这两种情况下,我们与(yǔ)空气发(fā)生了相对运动(dòng),空气向(xiàng)后(hòu)推(tuī)我们的力就叫“空气(qì)动(dòng)力”。

2)风

一(yī)般把空气的流动现象特别是空气的水平流(liú)动称为风(fēng)。一般用风(fēng)速(sù)和风向(或风级)来表示风(fēng)的特性。

风对飞机(jī)的飞行产生影响,特别是对(duì)飞行速度较低的模型飞机影响很大。当(dāng)然,风对靠风(fēng)力飞(fēi)行的风筝有更(gèng)大(dà)的影响(xiǎng)。因此在飞行模型飞机(jī)时,对风的影响不能不加以考虑。如飞(fēi)行速度较慢的初级橡(xiàng)筋(jīn)动力(lì)模型飞机就不适宜在(zài)3级以上的风速下飞(fēi)行。自(zì)由飞模型飞机也不(bú)适宜在较大的风(fēng)速下飞行(háng),因为(wéi)它在飞行中会被风吹(chuī)到(dào)很远的(de)地方,不容易收(shōu)回(huí)。

飞机的起(qǐ)飞最好选在逆风的方向,同(tóng)时也要考(kǎo)虑如何操纵(zòng)才能使飞机能(néng)够落在(zài)预定(dìng)的场(chǎng)地。自由飞模(mó)型飞(fēi)机(jī)要考虑风向对回收的影响。

3)气(qì)流。

其实,气流也是风。在航模中“气流”往往是指局部(bù)的空气流动,包(bāo)括垂直方(fāng)向的流动。而风(fēng)往(wǎng)往是指空气在较大范(fàn)围的总体流动。

在空气的流动中,在接近地面的低空往往会遇(yù)到很多障碍物(wù),如房屋、树木、小坡等(děng),它们都会对空气的流动(dòng)产生影响,使原来的风向、风(fēng)速都发生变化。而在低空飞(fēi)行的模型飞机也(yě)会受到这些变化(huà)了的气(qì)流的影响(xiǎng)。这就是地形性气(qì)流(liú)对(duì)模型飞(fēi)机的影响。此外,由于局部(bù)温度的(de)影响,会使热空气上(shàng)升,形成热(rè)上升(shēng)气流,而在它的周围冷空气的流动又会产(chǎn)生(shēng)下降气流区。如果模型(xíng)飞机能够(gòu)利用上升气流,它就能在同样条件(jiàn)下飞得更高。

4、升力的产生

1)机翼的升力:

为了(le)使(shǐ)飞机升空(kōng),必须克服飞机的重力,这个垂直向上的、克(kè)服重力的力就叫升力。目前在一般的飞机上,升(shēng)力主要是由机翼产生(shēng)的。

对机翼升力产(chǎn)生(shēng)的原理,我们可以从两(liǎng)个不同的方面来解(jiě)释:

①从总体来看(kàn),不论是(shì)弧形翼面还是有一定(dìng)正(zhèng)迎角(jiǎo)的平板翼面,当空气流(liú)过它们时,都会产生一种稍稍向下倾斜的流动,这种向下倾斜流(liú)动的空(kōng)气(qì)的(de)反作用力,就会向上推(tuī)翼(yì)面而(ér)产生升力。

②从局部来看(kàn),不论(lùn)是弧(hú)形(xíng)翼面(miàn)还(hái)是有一定正迎角(jiǎo)的平板翼面,它(tā)们(men)都会使(shǐ)流(liú)过(guò)的空气形(xíng)成上下不对称的(de)流动,因而造成上下翼面的压(yā)力(lì)差而产生升力。

③当(dāng)飞机的机(jī)翼为(wéi)对称形(xíng)状,气流沿着机翼(yì)对称轴流动时(shí),由于(yú)机翼两个表面的形状一(yī)样,因而气流速(sù)度一样,所产生(shēng)的压力也一样,此时机翼不产生(shēng)升(shēng)力。

2)翼型(xíng)的种类

对称翼型(xíng):这(zhè)类翼型的阻力很小,稳定性很好,升阻比很(hěn)小,常(cháng)用在要求具有良好操纵(zòng)性能的(de)线操纵(zòng)特技或遥控(kòng)特(tè)技的机(jī)翼上。

双凸翼型:这类翼型升阻比较小,稳定性也较好,可用在要(yào)求具有良好操纵性(xìng)能的(de)遥控特技(jì)的机翼上(shàng)以及像真模型的机翼上。

平凸翼型:这类翼(yì)型的升阻比不大(dà),但稳(wěn)定性比(bǐ)较好,制作和调整较(jiào)容易,可用在入门型机翼上。

凹凸翼型:这类翼(yì)型的(de)升阻比很大(dà),由于它(tā)能产(chǎn)生比(bǐ)较大的升(shēng)力,同时阻力也较大,所(suǒ)以它(tā)常用在低速(sù)的竞时(shí)模型飞机和室内模型飞机的机翼(yì)上(shàng)。

S形翼型:这类翼型的力矩特(tè)性是稳定(dìng)的,它用(yòng)于要求稳定(dìng)性很好的没有(yǒu)水平尾翼(yì)的飞(fēi)翼式模型飞机上。

5、模型飞机(jī)飞行时所受到(dào)的(de)阻力

模型飞(fēi)机(jī)飞行中受到与飞行方向(xiàng)相反的阻力,阻(zǔ)碍(ài)模(mó)型飞机前进。按照阻力产生的原因它分为4类,即:摩擦阻力(lì),约占总(zǒng)阻力35%-40%;压差阻力约占总阻力15%-20;诱导(dǎo)阻力,约(yuē)占总阻(zǔ)力30%-40;干扰阻力约占总阻(zǔ)力5%-10%。

1)摩擦阻(zǔ)力(lì)

空(kōng)气(qì)是一(yī)种流体,也具有黏性,只是我们(men)已习惯在空气中生活,察觉不出来。由于空气运(yùn)动被(bèi)物体表面(miàn)粘(zhān)住而产生的阻力叫摩擦阻力。

摩(mó)擦(cā)阻力的大(dà)小(xiǎo),取(qǔ)决于(yú)空气的黏性(xìng)。模型飞机表(biǎo)面光滑(huá)程(chéng)度和(hé)与空气接触面积(jī)的大小。所以减小(xiǎo)摩擦阻力主要从表面(miàn)光滑着手。

2)压差阻力

将(jiāng)一块平板垂直地(dì)放(fàng)在水(shuǐ)平(píng)流动的气(qì)流中,平(píng)板的(de)前(qián)面正对着迎面吹来的气流,气流受(shòu)到平板阻碍(ài),速度急剧减小(xiǎo),压强大大增(zēng)加,向被平(píng)板分开的气流(liú),绕(rào)过(guò)平板,来不及聚拢,形成一个很大的涡(wō)流区,涡流(liú)区的(de)压(yā)强很小,这样平板的前后就产(chǎn)生了压强差,形成了压(yā)差阻力。

3)诱导阻力

诱导阻力是(shì)随(suí)着升力而(ér)产(chǎn)生的,或者说是由(yóu)升(shēng)力(lì)“诱(yòu)导”而产生的,所以(yǐ)称(chēng)诱导阻力。

当机翼(yì)产生升力时,由于机翼下(xià)表面的压力大(dà),机翼上表面的压力(lì)小,因(yīn)此机翼下表面的气流力图通(tōng)过翼尖从下面向上表面(miàn)流动,于是(shì),翼尖部分的气流发生扭转(zhuǎn),形成翼尖涡流(liú),阻碍飞机向前飞。减小(xiǎo)诱导阻力的方法有:①加(jiā)大机翼的(de)展弦比;②改变机翼的形状,椭(tuǒ)圆(yuán)形机翼诱导阻(zǔ)力(lì)最小,梯形次之,长方形最(zuì)大;③改变翼尖形状,从翼根(gēn)到翼(yì)尖逐渐变薄;加(jiā)装整流条或加装小翼。

4)干扰阻力

气(qì)流流过物体结合(hé)处时(shí),气流被扰动而成为不稳(wěn)定气(qì)流,产生的阻力叫干(gàn)扰阻(zǔ)力。

减小干扰阻力的方(fāng)法(fǎ)是制作模型(xíng)飞机时,把边角(jiǎo)结合处的地方,做成(chéng)圆(yuán)弧形或加装(zhuāng)整流条。

6、空气动力实验

为了通过实验,研究(jiū)机翼(yì)的升力和翼面之间(jiān)的关系,需要通过一些专门的仪器(qì)进行,在(zài)这些仪(yí)器中,最常见(jiàn)的就是(shì)风洞。

简单地讲(jiǎng),风洞就是一个吹风的筒子,有了它,我们就(jiù)可以使(shǐ)模型飞机静止不动(dòng)地固定在支(zhī)架(jià)上,靠风洞对它(tā)吹风而造成和飞行时(shí)相似的情况(kuàng),来进(jìn)行(háng)实验。

科研(yán)用的(de)风(fēng)洞是(shì)巨大而复杂(zá)的实验(yàn)设(shè)备(bèi),在模型飞机(jī)实验(yàn)中我(wǒ)们可以用简单的方法进行(háng)。

1)简易风洞。简(jiǎn)易风洞是用一般的家庭(tíng)用电(diàn)风扇(shàn)做成的。家用电(diàn)扇的风力稳定,并且可以变速(sù),这都是风洞所需要的性(xìng)能。但直接用风扇吹风的主要(yào)缺(quē)点是风(fēng)扇吹出(chū)的气流有一定(dìng)的旋扭,而不(bú)是平行的。为了使风扇吹出的气流平顺(shùn),我们可用三合板或硬卡纸制(zhì)成一个(gè)气流(liú)栅格(gé)。

2)风洞实验(yàn)。有了简易风(fēng)洞(dòng),还(hái)必须有一个(gè)简易的测(cè)量升力(lì)大小的空气动力天平(píng)。

把不同的机(jī)翼(yì)模型插(chā)在模(mó)型(xíng)孔(横杆前端)处(chù),并在配重(chóng)挂钩上放(fàng)上适当(dāng)的配(pèi)重使其平衡,然后放在栅格(gé)前,打开风扇,我们就可以看到(dào)作用在(zài)机翼模型上(shàng)的空气动力了(由横杆末端的(de)细针在刻(kè)度盘上指示(shì)出(chū)来)。也可(kě)以做(zuò)如图8所示(shì)的简易机翼升力(lì)演示(shì)仪器。

改(gǎi)变机翼与相对气流之(zhī)间的迎角,我们也可以从刻度盘上看出升力的变化来。改变(biàn)风扇的速度,升力也会发生变化。通(tōng)过各种不同(tóng)剖面的模型,在(zài)不(bú)同迎角(jiǎo)和(hé)不同速(sù)度下实验,我们可以初(chū)步找(zhǎo)出升力与这些因素之间的关系。(来(lái)源:互联网综(zōng)合编辑)

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