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劲鹰无人机航(háng)模基础知识(shí)简介(jiè)

 

1、飞(fēi)机各部分的名(míng)称和(hé)作用

模型飞机通常与载人的飞机一(yī)样,主要是由机(jī)翼、尾翼、机身、起落架和发动机这五个部(bù)分组成。

1)机翼:是模(mó)型飞机(jī)在飞行时产生(shēng)升力、克服飞(fēi)机的重力,保(bǎo)证飞机离地、上升和在空(kōng)中飞行(háng)时的横侧安定(dìng)。

2)尾翼:包含水平尾(wěi)翼(yì)和垂直尾翼两部分。水平尾翼是保持(chí)模型飞机飞行时的(de)俯仰安定,垂直(zhí)尾翼是保持模型(xíng)飞机飞行时的方向安定。水平(píng)尾翼上的升降舵可(kě)用来控制(zhì)模型飞机(jī)的升降,垂(chuí)直尾翼上的方向舵可用来控制(zhì)模型飞机的飞行方向。

3)机身:将(jiāng)模型(xíng)的各部分联结(jié)成一(yī)个(gè)整体的主干部分叫机身。同时机身(shēn)内(nèi)可以装载必要的控(kòng)制机件,设备和燃(rán)料等。

4)起(qǐ)落架:提供(gòng)模型(xíng)飞机起飞、着(zhe)陆(lù)和停放的装置。前部一个起落架 ,后面两(liǎng)面三个起落架叫(jiào)做前(qián)三点式;前部(bù)两(liǎng)面三(sān)个起落架,后面一个起落架叫后做三点式。

5)动(dòng)力装置:它是模型飞机产(chǎn)生动(dòng)力的装置。模型飞(fēi)机一般常用的动力装置有:橡(xiàng)筋束、活塞式发动(dòng)机、喷气式发动机、电动(dòng)机。

典型的常规(guī)飞机(jī)一般都(dōu)具有以(yǐ)上五个部分,但在特殊形式(shì)的飞机上也(yě)有例外(wài),例如在滑翔机上就没有(yǒu)动力装(zhuāng)置;在“飞翼(yì)”式飞机上没有水平尾翼和机身等。

2、一般飞(fēi)机的操纵面和(hé)它们的作用

1)副翼:一般在机翼两(liǎng)端的后部,驾驶员(yuán)通(tōng)过操纵(zòng)杆(gǎn)操纵副翼,可以使飞机左(zuǒ)、右倾斜。

2)升降舵:一般在水(shuǐ)平尾翼(yì)的后部,驾驶(shǐ)员通过操纵杆,使(shǐ)升降舵上翘和下弯,可以使(shǐ)飞(fēi)机抬头和低头。

3)方向(xiàng)舵:一般(bān)在垂直尾翼的后部,驾驶员通过脚(jiǎo)踏板,使方向舵左右偏转,可(kě)以(yǐ)使(shǐ)飞(fēi)机向左转或右转。

3、空气和空气动(dòng)力

由于目前的模型飞机(jī)都是在大气中靠空气(qì)动力飞行的,因此在进行航模活动时要对空气(qì)和空气的流(liú)动规律做些(xiē)初步了解(jiě)。

1)空气

空气是无色透明(míng)的气体,在(zài)标(biāo)准大气压气温为15℃的情况(kuàng)下,每(měi)立方米干燥空气的重量为1293克。当物体和空气发生相对运动(dòng)时,如我们迎风站在广场上被风吹,或是我们在(zài)无风时骑自行车前进,都会感(gǎn)到有风从前面吹来。在这两种情况(kuàng)下,我们与(yǔ)空气发生(shēng)了相对运(yùn)动,空气向后推我们的力就叫“空气动力”。

2)风

一般把空气(qì)的流动(dòng)现象特别是空气的(de)水平(píng)流动称(chēng)为风。一般用风速和风向(或风级(jí))来(lái)表示风的特性。

风(fēng)对飞机的飞(fēi)行产生(shēng)影响,特别(bié)是对飞行速度(dù)较低的模型飞机影响很大。当然,风对靠风力飞行的风(fēng)筝(zhēng)有更大的影响(xiǎng)。因此在飞行模型(xíng)飞机时(shí),对风的影响不(bú)能不加以(yǐ)考(kǎo)虑。如飞行(háng)速度较(jiào)慢(màn)的初级橡筋动力模型飞(fēi)机(jī)就不适宜在(zài)3级以上的风速(sù)下(xià)飞行。自由(yóu)飞模(mó)型飞机也不适宜在较大的风速下(xià)飞行(háng),因为它在飞行中会被风吹到很远的地方,不容易收回。

飞机的起飞最好选在逆风的方向,同(tóng)时也要考(kǎo)虑如何(hé)操纵(zòng)才能使飞机能(néng)够落在预定的(de)场(chǎng)地。自由飞模型飞(fēi)机要(yào)考虑风向对回收的影(yǐng)响。

3)气流。

其实(shí),气流也是风。在航模中“气流”往往是指局部的空气流动,包括垂直方向的流动。而(ér)风往往(wǎng)是(shì)指(zhǐ)空(kōng)气在较大范围(wéi)的总(zǒng)体流动。

在空(kōng)气的流动中,在接近地面的低空往往会遇到很多障碍物,如房屋、树木、小坡等,它们都会对空(kōng)气的流(liú)动产(chǎn)生影(yǐng)响,使原来的风向(xiàng)、风速都(dōu)发生变化(huà)。而在(zài)低空飞(fēi)行的模型飞机也会受到(dào)这些变化了(le)的气流的(de)影(yǐng)响。这(zhè)就(jiù)是地形性(xìng)气(qì)流(liú)对(duì)模型飞机的影响。此外,由(yóu)于局(jú)部温度的影响,会使热空(kōng)气上(shàng)升,形成(chéng)热上(shàng)升(shēng)气流,而在它的(de)周围(wéi)冷空气的(de)流动又会(huì)产(chǎn)生下降气流区(qū)。如(rú)果(guǒ)模型飞机能够利用(yòng)上升气流,它就能在(zài)同样条件下飞得更高。

4、升(shēng)力(lì)的产生

1)机翼的升力:

为(wéi)了使飞(fēi)机升空,必须克服(fú)飞机的重(chóng)力,这个垂直向上(shàng)的、克(kè)服重力(lì)的力就(jiù)叫升力。目前在一般的飞机上,升(shēng)力主(zhǔ)要是(shì)由机翼产生的。

对机翼升力产生的原(yuán)理(lǐ),我们可(kě)以从两个(gè)不同的方面来解释:

①从(cóng)总体来看,不论是弧形翼面还(hái)是(shì)有一定正迎角的平板(bǎn)翼(yì)面(miàn),当(dāng)空(kōng)气流过(guò)它们(men)时,都会(huì)产生一种稍稍(shāo)向(xiàng)下倾斜的流(liú)动,这种向下(xià)倾斜流动(dòng)的空气的反作用力,就会向上推(tuī)翼面而产生升力(lì)。

②从局(jú)部来看,不论是弧(hú)形(xíng)翼面还是(shì)有一定正(zhèng)迎角(jiǎo)的平板翼面,它们都会(huì)使流过的空气形成上下(xià)不对称的(de)流动,因而造成(chéng)上下翼面的压力差而产生升力。

③当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼(yì)两(liǎng)个表面的(de)形状一样,因(yīn)而气(qì)流速度(dù)一样,所(suǒ)产生的压力也一样,此时机翼不产生升力(lì)。

2)翼型的种类

对称翼(yì)型:这类翼(yì)型的阻力很(hěn)小,稳定性很好,升阻比很小(xiǎo),常(cháng)用在要求具有良(liáng)好操纵(zòng)性能的线操纵特技(jì)或遥控特技的机翼上。

双凸翼型(xíng):这类翼型升(shēng)阻比较小(xiǎo),稳定性也较好,可用在(zài)要求具(jù)有良好操纵性能的遥控特技的机翼上以及像真模(mó)型(xíng)的机翼上。

平凸翼(yì)型:这类翼型的升阻比不大,但稳定性比较(jiào)好,制作和调整(zhěng)较容易,可用在入(rù)门型机翼(yì)上。

凹凸翼型(xíng):这类翼型的升阻比很大,由于它能产生比较大的升力(lì),同时阻力也(yě)较大,所以它常用(yòng)在低速的竞时模型飞机和(hé)室(shì)内模型(xíng)飞机的机翼上。

S形翼(yì)型:这类翼型(xíng)的力(lì)矩特性(xìng)是稳定的,它用于要求(qiú)稳(wěn)定性很好的(de)没有水平尾翼(yì)的(de)飞翼式模型飞机上。

5、模型飞机(jī)飞行时所受到(dào)的(de)阻(zǔ)力

模型飞机飞行中受到与(yǔ)飞行方向相反的阻力,阻碍模型(xíng)飞机(jī)前(qián)进。按照阻力产生的原因它分(fèn)为4类,即:摩擦阻力(lì),约占总(zǒng)阻力(lì)35%-40%;压差阻力约占总阻力15%-20;诱导阻力,约占总(zǒng)阻力30%-40;干(gàn)扰阻力约(yuē)占总(zǒng)阻力(lì)5%-10%。

1)摩擦阻力

空气是一种(zhǒng)流体,也具有黏性,只是我们已习惯在(zài)空气中生活,察(chá)觉不(bú)出(chū)来。由(yóu)于空气运动被物体表面粘住而产生的(de)阻(zǔ)力叫摩擦阻力。

摩擦阻力的大小(xiǎo),取(qǔ)决(jué)于空气的黏(nián)性(xìng)。模型飞(fēi)机表(biǎo)面(miàn)光滑程度和与空气(qì)接(jiē)触面积的大小(xiǎo)。所以减小(xiǎo)摩擦阻力主要从表(biǎo)面光(guāng)滑着手(shǒu)。

2)压(yā)差阻力

将一块平板垂直地放在水平流动的气流中,平板的前面正对(duì)着迎面吹来(lái)的气流,气流(liú)受到平板(bǎn)阻碍,速度急(jí)剧减小,压强大(dà)大增加,向被平板分开的气流,绕过平板,来不及聚拢(lǒng),形成一个很(hěn)大的涡流区,涡流区(qū)的压强很小,这(zhè)样平板(bǎn)的前后就产(chǎn)生了压(yā)强差,形成(chéng)了压差阻力。

3)诱导阻(zǔ)力

诱导阻力是随着升力而产生的,或者说是由(yóu)升力(lì)“诱导”而(ér)产生的,所(suǒ)以称(chēng)诱导阻(zǔ)力(lì)。

当机(jī)翼产生升力时,由于机翼(yì)下表(biǎo)面(miàn)的压(yā)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(tōng)过翼尖从(cóng)下面向上表(biǎo)面流动,于是,翼(yì)尖部分的气流发生扭(niǔ)转,形(xíng)成翼(yì)尖涡流,阻碍(ài)飞机(jī)向前飞(fēi)。减小诱导阻(zǔ)力的方法(fǎ)有:①加大机翼的展弦比;②改变机翼的形状(zhuàng),椭(tuǒ)圆形机翼诱导阻(zǔ)力最(zuì)小,梯形次之,长方形(xíng)最大;③改变翼尖形状,从翼根到翼尖(jiān)逐渐变薄;加装整流条或加(jiā)装小翼。

4)干扰阻(zǔ)力(lì)

气流流(liú)过物体结合处时,气(qì)流(liú)被扰(rǎo)动而成为不(bú)稳定(dìng)气流(liú),产生的阻力(lì)叫干扰(rǎo)阻力(lì)。

减小干扰阻力(lì)的方法(fǎ)是制作模型飞机时,把边角结合处的地方,做成圆弧形或(huò)加装整流条。

6、空(kōng)气动力实验

为(wéi)了通过实验,研究机(jī)翼的升(shēng)力和翼面之间的关系,需要通过(guò)一些专门(mén)的仪器进(jìn)行,在(zài)这些仪器中,最常见的就是风(fēng)洞。

简单地讲,风(fēng)洞(dòng)就是一个吹风的(de)筒子,有了它,我们就可以(yǐ)使模(mó)型飞机静止不动地(dì)固定(dìng)在支(zhī)架上,靠风洞对它吹风而(ér)造成和飞(fēi)行时相似的情况(kuàng),来(lái)进(jìn)行(háng)实(shí)验(yàn)。

科研(yán)用的风(fēng)洞是巨大而复杂的实验设备,在(zài)模(mó)型飞机实验中我们可(kě)以用简单的(de)方法进行。

1)简易(yì)风洞。简易风洞是用一般的家(jiā)庭用(yòng)电风扇做(zuò)成的。家用电(diàn)扇(shàn)的风力稳定(dìng),并且可以(yǐ)变速(sù),这都是风洞所需要的性能。但直接用风扇(shàn)吹风的主要缺点是风扇吹(chuī)出的气(qì)流有一定的旋扭,而不(bú)是平行的(de)。为了使(shǐ)风扇吹(chuī)出的气流(liú)平顺,我们可用三合板或(huò)硬卡(kǎ)纸制成一个气流栅格。

2)风(fēng)洞实(shí)验。有了简(jiǎn)易风洞,还(hái)必须(xū)有一个简易的(de)测量升力大小的空气动力天(tiān)平。

把不同的(de)机翼模型插在模型孔(横杆前(qián)端)处,并在配重挂钩上(shàng)放上(shàng)适当的(de)配(pèi)重使其平(píng)衡,然后放在栅(shān)格前,打开(kāi)风扇,我们就可以看到作用在机翼模型(xíng)上的空气动力了(由横杆末端的(de)细针在刻度盘上指(zhǐ)示出来)。也可以做(zuò)如图8所(suǒ)示的简(jiǎn)易机翼(yì)升力(lì)演示仪器。

改变机翼与相对气流之间(jiān)的迎角,我们(men)也可以从刻(kè)度(dù)盘上看(kàn)出升力的变化来。改变风扇的速度,升力也会发生变化。通(tōng)过(guò)各种不同剖面的模型,在不同迎角和(hé)不同(tóng)速度下(xià)实验,我们可以初步找出升力与这些因素(sù)之间的关系。(来源:互联(lián)网综(zōng)合编辑)

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