1、飞(fēi)机各部分(fèn)的名称和作用
模型(xíng)飞机通常与载人的飞机一(yī)样,主要是由机(jī)翼(yì)、尾翼、机身、起落架和发动机这五个部(bù)分组(zǔ)成。
(1)机翼:是模型飞机在飞行时产生升力(lì)、克服飞机的(de)重力,保证飞(fēi)机离地、上升和(hé)在空中飞行(háng)时的横侧安定(dìng)。
(2)尾(wěi)翼:包含水平尾翼和垂(chuí)直(zhí)尾翼两部分。水平尾翼是(shì)保持模(mó)型飞机飞行(háng)时的俯(fǔ)仰安定,垂直尾翼是(shì)保持模(mó)型飞机飞行时的(de)方向安定。水平(píng)尾翼上的升降(jiàng)舵(duò)可用(yòng)来控制模(mó)型飞机的升降,垂直尾翼上的方向(xiàng)舵可用来控(kòng)制模型飞(fēi)机的飞行方向。
(3)机(jī)身:将模型的各(gè)部分联结成一个整体的主干部分(fèn)叫(jiào)机身。同时机身内可以装载必要的控(kòng)制机件,设备(bèi)和(hé)燃料等。
(4)起(qǐ)落架(jià):提(tí)供模型(xíng)飞机起飞、着(zhe)陆和停放(fàng)的(de)装(zhuāng)置。前部一个起落架 ,后面两面三个起落架叫做前三(sān)点式;前部(bù)两面三个起落架,后面(miàn)一个(gè)起落架叫后做(zuò)三点式。
(5)动力装(zhuāng)置:它是(shì)模型飞(fēi)机产(chǎn)生动力的装置。模型飞(fēi)机一般常用的(de)动力装置有:橡(xiàng)筋束(shù)、活塞式(shì)发动机、喷气式发动(dòng)机(jī)、电动机。
典型的常规飞机一般(bān)都具有以上五个部分,但(dàn)在特殊形式的飞机上也有(yǒu)例(lì)外,例如在(zài)滑(huá)翔(xiáng)机上(shàng)就没有动力装置;在(zài)“飞翼”式飞机上没有水平尾(wěi)翼和机身等。
2、一般飞机的操纵面和它们的作用
(1)副翼:一般在(zài)机翼两端的后部,驾驶员通过操纵杆操纵副(fù)翼(yì),可以使(shǐ)飞机(jī)左、右倾斜。
(2)升降舵:一般在水(shuǐ)平尾翼的后部,驾(jià)驶员通过(guò)操纵杆,使(shǐ)升降(jiàng)舵上(shàng)翘和(hé)下弯,可以使飞机抬头和低头。
(3)方向舵:一般在(zài)垂直(zhí)尾(wěi)翼的后部,驾驶员通过脚踏(tà)板,使(shǐ)方向舵(duò)左右偏转,可以使飞机向左(zuǒ)转或(huò)右转。
3、空气和(hé)空气动力
由于目(mù)前的模(mó)型飞(fēi)机都(dōu)是在大气中(zhōng)靠空气(qì)动力飞(fēi)行的,因此在进行航模活动时要对空气和空气的流动规律做(zuò)些初步了解。
(1)空气
空气是无色透明的气体,在标准大气压气温为(wéi)15℃的(de)情况下,每立方米干燥空气的重量为1293克。当物(wù)体和空气发生相(xiàng)对(duì)运动时,如我们迎(yíng)风(fēng)站(zhàn)在广场上(shàng)被风(fēng)吹,或是我(wǒ)们在无风时(shí)骑(qí)自行(háng)车(chē)前进,都会感到有风从前面(miàn)吹来。在这两种(zhǒng)情况下,我(wǒ)们与(yǔ)空气(qì)发生了相对运动,空(kōng)气向后推我们(men)的力就叫“空(kōng)气动力”。
(2)风(fēng)
一般(bān)把空气的流动现象特别是空气的(de)水平流(liú)动(dòng)称为风。一(yī)般用(yòng)风速和风向(或风级(jí))来(lái)表示风的特性。
风(fēng)对(duì)飞(fēi)机的飞行(háng)产生(shēng)影响(xiǎng),特别是对飞行速度(dù)较低的模(mó)型飞机影响很大。当然,风对靠风力飞行的风筝有更大的影响。因此(cǐ)在飞行(háng)模型(xíng)飞机时,对风的影响不能(néng)不(bú)加以考虑。如飞行速度较慢的初(chū)级(jí)橡筋动(dòng)力模型飞机就不适宜在3级以上的风(fēng)速下飞行。自由飞模(mó)型飞机也不适(shì)宜在较(jiào)大的(de)风速(sù)下(xià)飞行,因为它在飞行中会被风吹到很远的(de)地方,不容易收回。
飞机(jī)的起飞最好选在逆风的方向,同时也要考虑如何操纵才能(néng)使飞机(jī)能够落在预定(dìng)的场(chǎng)地。自由飞模型飞机要考虑风(fēng)向对回收的影响。
(3)气流。
其实,气流也是(shì)风。在航模(mó)中(zhōng)“气流”往往是(shì)指局部的空(kōng)气流动,包括垂直方向的流动。而风往往是指空气在较大范围的总(zǒng)体流动。
在空气的流动中(zhōng),在(zài)接近地面的低空往往(wǎng)会(huì)遇到很多障碍物,如房屋、树木、小坡等,它(tā)们都会对空气的流动产生影响(xiǎng),使原来的(de)风向、风速都发(fā)生(shēng)变化。而在低空飞行的(de)模(mó)型飞机也会受(shòu)到这些(xiē)变化了(le)的气(qì)流的影响。这就(jiù)是地形性气流对模(mó)型飞(fēi)机的影响。此外,由于局部温(wēn)度的影响,会使热空气(qì)上升,形成热上升气流,而在它的周围冷空气的流动又会(huì)产生下降(jiàng)气流区。如(rú)果模(mó)型飞机能(néng)够利用上升气流,它就(jiù)能(néng)在同样条件下飞得更高(gāo)。
4、升力的(de)产生
(1)机翼(yì)的升力:
为了使飞机升(shēng)空,必须克服飞机的重力,这个垂直向上的、克(kè)服重力的力(lì)就叫升力。目前在一(yī)般(bān)的(de)飞(fēi)机(jī)上,升力(lì)主要是由机翼产生的。
对机翼(yì)升力产生的原理,我们可以(yǐ)从两个不(bú)同的方面来解释:
①从(cóng)总体来看,不论是弧形翼面还是(shì)有一定正迎角的平板翼面,当(dāng)空气流过(guò)它们(men)时,都会(huì)产生(shēng)一种(zhǒng)稍稍(shāo)向下倾斜的流动,这种向下倾斜流动的空气的反作用力,就会向上(shàng)推翼面而产生升力。
②从(cóng)局部来看,不(bú)论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板(bǎn)翼面,它们都(dōu)会使流过的空气形成上下(xià)不(bú)对称的流动,因(yīn)而(ér)造成上下翼面的压力(lì)差而(ér)产生升力。
③当飞机的机翼为对(duì)称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,因(yīn)而(ér)气(qì)流速(sù)度(dù)一样(yàng),所(suǒ)产(chǎn)生(shēng)的压力也一样,此时机翼不产(chǎn)生升(shēng)力。
(2)翼型的种类
对称翼型:这类翼型(xíng)的阻力很小,稳定性(xìng)很好(hǎo),升阻比很小,常用在要求具有良好(hǎo)操(cāo)纵性能(néng)的线操纵(zòng)特技或遥控特技的机翼上(shàng)。
双凸翼(yì)型:这类翼型(xíng)升(shēng)阻比(bǐ)较小,稳定性也(yě)较好,可用(yòng)在要求(qiú)具有良好(hǎo)操纵性能的(de)遥控特技的机翼(yì)上以及像真模型的(de)机翼上。
平凸翼(yì)型:这类翼型(xíng)的升阻比不大,但(dàn)稳定(dìng)性比较好,制作和(hé)调(diào)整较(jiào)容易,可用在入(rù)门型(xíng)机翼(yì)上(shàng)。
凹凸(tū)翼(yì)型:这类(lèi)翼型的升阻比很大,由于它(tā)能产生比较大的升力,同时阻力也较大,所以它常用在(zài)低速的竞(jìng)时模型飞机和室内模(mó)型(xíng)飞机(jī)的(de)机翼上。
S形翼型:这类翼型(xíng)的力(lì)矩特(tè)性是稳定的,它用于要求稳定性很好的没有水平(píng)尾翼的飞(fēi)翼式模型飞机上。
5、模(mó)型飞(fēi)机飞行时(shí)所受到的阻力(lì)
模型飞机飞行中受到(dào)与飞行方向(xiàng)相反的阻力(lì),阻(zǔ)碍模型飞(fēi)机前进。按(àn)照阻力(lì)产生的原因它分为4类,即(jí):摩(mó)擦阻力,约(yuē)占总(zǒng)阻力35%-40%;压差阻(zǔ)力约占总阻力15%-20%;诱导阻力(lì),约占总(zǒng)阻力30%-40%;干扰阻力约(yuē)占总阻力5%-10%。
(1)摩擦阻力(lì)
空气是一(yī)种流(liú)体,也具有黏性,只(zhī)是我们已习惯在空气(qì)中生活,察觉不出来。由于空(kōng)气运动被物体表面粘(zhān)住而产生的阻(zǔ)力叫摩(mó)擦(cā)阻力。
摩擦阻力的大小,取决于空气(qì)的黏性。模型飞机表(biǎo)面(miàn)光(guāng)滑程度和与空气接触面积的大小(xiǎo)。所以减小摩擦阻力主要从(cóng)表(biǎo)面光滑着手。
(2)压差阻力(lì)
将(jiāng)一块平板垂(chuí)直地放(fàng)在水平流动(dòng)的气流中,平(píng)板的前面(miàn)正对着迎面吹来的气流,气流受到(dào)平板(bǎn)阻碍(ài),速度(dù)急剧减小,压强大大增(zēng)加,向(xiàng)被平板分开的气流,绕过平板,来不及(jí)聚拢,形(xíng)成(chéng)一个很大的涡流区,涡流区的压强很(hěn)小,这样平板(bǎn)的前后就产生(shēng)了压强差,形成了(le)压差阻力。
(3)诱导阻力
诱导阻力(lì)是随着升力而产生的(de),或者说是由升力“诱导”而产生(shēng)的,所以称诱导阻力。
当机(jī)翼产(chǎn)生(shēng)升(shēng)力时(shí),由于(yú)机翼下表面(miàn)的压力大,机翼上表面的压力小,因此机翼下表面的气(qì)流力图通过翼尖(jiān)从下面向上表面流动,于是,翼(yì)尖(jiān)部分的气流发生扭转,形成翼尖(jiān)涡流(liú),阻碍飞(fēi)机向前飞(fēi)。减小诱导阻力的方法有(yǒu):①加大机翼的展弦(xián)比;②改变机翼(yì)的(de)形状,椭圆形机翼诱导阻力最小,梯(tī)形(xíng)次之,长方形(xíng)最大;③改(gǎi)变翼尖形状,从翼根到翼尖(jiān)逐渐变薄(báo);加装整流条或加装小翼。
(4)干扰阻力
气流流过物体结合处时,气流被扰动而成为(wéi)不稳定气(qì)流,产生的阻力叫干(gàn)扰阻力(lì)。
减小(xiǎo)干(gàn)扰阻力(lì)的方(fāng)法是制作模型飞机时,把边角(jiǎo)结合处的地方,做(zuò)成圆(yuán)弧形或加(jiā)装整(zhěng)流条。
6、空气动力实验
为了通过实(shí)验(yàn),研究机翼的(de)升(shēng)力和翼面之间的关系,需要通过一些(xiē)专门的仪器(qì)进(jìn)行,在这些(xiē)仪器中,最(zuì)常见的就(jiù)是风洞。
简单地讲,风洞(dòng)就是一(yī)个吹风的筒子(zǐ),有了它,我(wǒ)们就可以使模型飞机静止不动地(dì)固定在支架(jià)上(shàng),靠(kào)风洞对它吹风而造成和飞行时相似的情况,来(lái)进行实验。
科研(yán)用的风洞是巨(jù)大而复杂的(de)实验设(shè)备,在模型飞机实验中(zhōng)我(wǒ)们可以用简单(dān)的方法进行。
(1)简易(yì)风洞(dòng)。简易风(fēng)洞是用一(yī)般的家庭用(yòng)电风扇(shàn)做(zuò)成(chéng)的。家用电扇的风力稳定,并且可以变速,这(zhè)都是风洞所需要的性(xìng)能。但(dàn)直接用风扇吹(chuī)风的主要(yào)缺点是风扇(shàn)吹出(chū)的气(qì)流有一定的(de)旋扭,而不(bú)是平行的。为了(le)使风(fēng)扇(shàn)吹出(chū)的气流平顺,我们可(kě)用三(sān)合板或硬卡纸制(zhì)成一个气流栅(shān)格。
(2)风洞实验。有了简易风(fēng)洞,还必(bì)须有一(yī)个简易的测(cè)量升力大(dà)小(xiǎo)的空(kōng)气动(dòng)力天平。
把不(bú)同的机(jī)翼模型(xíng)插在模(mó)型孔(横杆前端)处,并在(zài)配重挂钩上放上适当(dāng)的配(pèi)重(chóng)使其平衡,然后(hòu)放在栅格(gé)前,打开风扇(shàn),我们就(jiù)可(kě)以看到作(zuò)用(yòng)在机翼模型上的空气(qì)动(dòng)力(lì)了(由横杆末端的(de)细针在(zài)刻(kè)度盘(pán)上指示出来)。也可以做如图8所示的(de)简易机翼升力(lì)演(yǎn)示仪器。
改变机翼(yì)与相(xiàng)对气流之(zhī)间的迎角,我们也可(kě)以从刻度盘(pán)上看出升力的变化来(lái)。改变风扇的(de)速度,升(shēng)力也会发生变(biàn)化。通过各种不(bú)同剖面的(de)模(mó)型,在不同迎(yíng)角和不同速(sù)度(dù)下(xià)实验,我们可(kě)以初步(bù)找出(chū)升力与这些因素之间的关系。(来源:互联网综合编辑)

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