勁鷹無(wú)人機(jī)航模基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介

1、勁鷹無(wú)人機(jī)航?；A(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介1、飛機(jī)各部分的名稱和作用 模型飛機(jī)通常與載人的飛機(jī)一樣，主要是由機(jī)翼、 尾翼、 機(jī)身、起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)這五個(gè) 部分組成。（1）機(jī)翼：是模型飛機(jī)在飛行時(shí)產(chǎn)生升力、克服飛機(jī)的重力，保證飛機(jī)離地、上升和 在空中飛行時(shí)的橫側(cè)安定。（2）尾翼：包含水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼是保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的俯仰 安定，垂直尾翼是保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的方向安定。 水平尾翼上的升降舵可用來(lái)控制模型飛 機(jī)的升降，垂直尾翼上的方向舵可用來(lái)控制模型飛機(jī)的飛行方向。（ 3）機(jī)身：將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體的主干部分叫機(jī)身。同時(shí)機(jī)身內(nèi)可以裝載 必要的控制機(jī)件，設(shè)備和燃料等。（ 4）起落架：提供模

2、型飛機(jī)起飛、著陸和停放的裝置。前部一個(gè)起落架，后面兩面三個(gè)起落架叫做前三點(diǎn)式；前部?jī)擅嫒齻€(gè)起落架，后面一個(gè)起落架叫后做三點(diǎn)式。（ 5）動(dòng)力裝置： 它是模型飛機(jī)產(chǎn)生飛行動(dòng)力的裝置。 模型飛機(jī)一般常用的動(dòng)力裝置有： 橡筋束、活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)。典型的常規(guī)飛機(jī)一般都具有以上五個(gè)部分， 但在特殊形式的飛機(jī)上也有例外， 例如在滑 翔機(jī)上就沒(méi)有動(dòng)力裝置；在“飛翼”式飛機(jī)上沒(méi)有水平尾翼和機(jī)身等。2、一般飛機(jī)的操縱面和它們的作用（1）副翼：一般在機(jī)翼兩端的后部，駕駛員通過(guò)操縱桿操縱副翼，可以使飛機(jī)左、右 傾斜。（2）升降舵：一般在水平尾翼的后部，駕駛員通過(guò)操縱桿，使升降舵上翹和下彎，可 以使飛

3、機(jī)抬頭和低頭。（ 3）方向舵：一般在垂直尾翼的后部，駕駛員通過(guò)腳踏板，使方向舵左右偏轉(zhuǎn)，可以 使飛機(jī)向左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。3、空氣和空氣動(dòng)力 由于目前的模型飛機(jī)都是在大氣中靠空氣動(dòng)力飛行的， 因此在進(jìn)行航模活動(dòng)時(shí)要對(duì)空氣 和空氣的流動(dòng)規(guī)律做些初步了解。（1）空氣空氣是無(wú)色透明的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣溫為15的情況下，每立方米干燥空氣的重量為 1293 克。當(dāng)物體和空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如我們迎風(fēng)站在廣場(chǎng)上被風(fēng)吹，或是我們?cè)?無(wú)風(fēng)時(shí)騎自行車前進(jìn)， 都會(huì)感到有風(fēng)從前面吹來(lái)。 在這兩種情況下， 我們與空氣發(fā)生了相對(duì) 運(yùn)動(dòng)，空氣向后推我們的力就叫“空氣動(dòng)力” 。（2）風(fēng) 一般把空氣的流動(dòng)現(xiàn)象特別是空氣的水平流動(dòng)稱

4、為風(fēng)。 一般用風(fēng)速和風(fēng)向 （或風(fēng)級(jí)） 來(lái) 表示風(fēng)的特性。風(fēng)對(duì)飛機(jī)的飛行產(chǎn)生影響， 特別是對(duì)飛行速度較低的模型飛機(jī)影響很大。 當(dāng)然， 風(fēng)對(duì)靠 風(fēng)力飛行的風(fēng)箏有更大的影響。 因此在飛行模型飛機(jī)時(shí)， 對(duì)風(fēng)的影響不能不加以考慮。 如飛 行速度較慢的初級(jí)橡筋動(dòng)力模型飛機(jī)就不適宜在 3 級(jí)以上的風(fēng)速下飛行。 自由飛模型飛機(jī)也 不適宜在較大的風(fēng)速下飛行，因?yàn)樗陲w行中會(huì)被風(fēng)吹到很遠(yuǎn)的地方，不容易收回。飛機(jī)的起飛最好選在逆風(fēng)的方向， 同時(shí)也要考慮如何操縱才能使飛機(jī)能夠落在預(yù)定的場(chǎng) 地。自由飛模型飛機(jī)要考慮風(fēng)向?qū)厥盏挠绊憽＃?）氣流。 其實(shí)，氣流也是風(fēng)。 在航模中 “氣流”往往是指局部的空氣流動(dòng)， 包括垂直方

5、向的流動(dòng)。 而風(fēng)往往是指空氣在較大范圍的總體流動(dòng)。在空氣的流動(dòng)中，在接近地面的低空往往會(huì)遇到很多障礙物，如房屋、樹(shù)木、小坡等， 它們都會(huì)對(duì)空氣的流動(dòng)產(chǎn)生影響， 使原來(lái)的風(fēng)向、 風(fēng)速都發(fā)生變化。 而在低空飛行的模型飛 機(jī)也會(huì)受到這些變化了的氣流的影響。 這就是地形性氣流對(duì)模型飛機(jī)的影響。 此外， 由于局 部溫度的影響， 會(huì)使熱空氣上升， 形成熱上升氣流， 而在它的周圍冷空氣的流動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生下 降氣流區(qū)。如果模型飛機(jī)能夠利用上升氣流，它就能在同樣條件下飛得更高。4、升力的產(chǎn)生（ 1）機(jī)翼的升力： 為了使飛機(jī)升空，必須克服飛機(jī)的重力， 這個(gè)垂直向上的、克服重力的力就叫升力。目 前在一般的飛機(jī)上，升力主

6、要是由機(jī)翼產(chǎn)生的。對(duì)機(jī)翼升力產(chǎn)生的原理，我們可以從兩個(gè)不同的方面來(lái)解釋： 從總體來(lái)看， 不論是弧形翼面還是有一定正迎角的平板翼面， 當(dāng)空氣流過(guò)它們時(shí)， 都 會(huì)產(chǎn)生一種稍稍向下傾斜的流動(dòng)， 這種向下傾斜流動(dòng)的空氣的反作用力， 就會(huì)向上推翼面而 產(chǎn)生升力。 從局部來(lái)看， 不論是弧形翼面還是有一定正迎角的平板翼面， 它們都會(huì)使流過(guò)的空氣 形成上下不對(duì)稱的流動(dòng)，因而造成上下翼面的壓力差而產(chǎn)生升力。 當(dāng)飛機(jī)的機(jī)翼為對(duì)稱形狀， 氣流沿著機(jī)翼對(duì)稱軸流動(dòng)時(shí)， 由于機(jī)翼兩個(gè)表面的形狀一 樣，因而氣流速度一樣，所產(chǎn)生的壓力也一樣，此時(shí)機(jī)翼不產(chǎn)生升力。（2）翼型的種類對(duì)稱翼型： 這類翼型的阻力很小，穩(wěn)定性很好，升阻

7、比很小， 常用在要求具有良好操縱 性能的線操縱特技或遙控特技的機(jī)翼上。雙凸翼型： 這類翼型升阻比較小， 穩(wěn)定性也較好， 可用在要求具有良好操縱性能的遙控 特技的機(jī)翼上以及像真模型的機(jī)翼上。平凸翼型： 這類翼型的升阻比不大， 但穩(wěn)定性比較好，制作和調(diào)整較容易， 可用在入門(mén) 型機(jī)翼上。凹凸翼型： 這類翼型的升阻比很大， 由于它能產(chǎn)生比較大的升力， 同時(shí)阻力也較大，所 以它常用在低速的競(jìng)時(shí)模型飛機(jī)和室內(nèi)模型飛機(jī)的機(jī)翼上。S 形翼型： 這類翼型的力矩特性是穩(wěn)定的， 它用于要求穩(wěn)定性很好的沒(méi)有水平尾翼的飛 翼式模型飛機(jī)上。5、模型飛機(jī)飛行時(shí)所受到的阻力 模型飛機(jī)飛行中受到與飛行方向相反的阻力， 阻礙模型

8、飛機(jī)前進(jìn)。 按照阻力產(chǎn)生的原因 它分為 4 類，即：摩擦阻力，約占總阻力 35 40%;壓差阻力約占總阻力 15 20;誘導(dǎo) 阻力，約占總阻力 30 40;干擾阻力約占總阻力 5 10。（ 1）摩擦阻力空氣是一種流體，也具有黏性， 只是我們已習(xí)慣在空氣中生活，察覺(jué)不出來(lái)。由于空氣 運(yùn)動(dòng)被物體表面粘住而產(chǎn)生的阻力叫摩擦阻力。摩擦阻力的大小， 取決于空氣的黏性。 模型飛機(jī)表面光滑程度和與空氣接觸面積的大小。 所以減小摩擦阻力主要從表面光滑著手。（2）壓差阻力將一塊平板垂直地放在水平流動(dòng)的氣流中， 到平板阻礙， 速度急劇減小， 壓強(qiáng)大大增加， 形成一個(gè)很大的渦流區(qū)， 渦流區(qū)的壓強(qiáng)很小， 阻力。平板的

9、前面正對(duì)著迎面吹來(lái)的氣流， 氣流受 向被平板分開(kāi)的氣流， 繞過(guò)平板， 來(lái)不及聚攏， 這樣平板的前后就產(chǎn)生了壓強(qiáng)差， 形成了壓差（3）誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力是隨著升力而產(chǎn)生的，或者說(shuō)是由升力“誘導(dǎo)”而產(chǎn)生的，所以稱誘導(dǎo)阻力。當(dāng)機(jī)翼產(chǎn)生升力時(shí)， 由于機(jī)翼下表面的壓力大， 機(jī)翼上表面的壓力小， 因此機(jī)翼下表面 的氣流力圖通過(guò)翼尖從下面向上表面流動(dòng)， 于是，翼尖部分的氣流發(fā)生扭轉(zhuǎn)， 形成翼尖渦流， 阻礙飛機(jī)向前飛。減小誘導(dǎo)阻力的方法有：加大機(jī)翼的展弦比； 改變機(jī)翼的形狀， 橢圓 形機(jī)翼誘導(dǎo)阻力最小，梯形次之，長(zhǎng)方形最大；改變翼尖形狀，從翼根到翼尖逐漸變薄 ; 加裝整流條或加裝小翼。（4）干擾阻力 氣流流過(guò)物

10、體結(jié)合處時(shí)，氣流被擾動(dòng)而成為不穩(wěn)定氣流，產(chǎn)生的阻力叫干擾阻力。 減小干擾阻力的方法是制作模型飛機(jī)時(shí)， 把邊角結(jié)合處的地方， 做成圓弧形或加裝整流 條。6、空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)， 研究機(jī)翼的升力和翼面之間的關(guān)系， 需要通過(guò)一些專門(mén)的儀器進(jìn)行， 在 這些儀器中，最常見(jiàn)的就是風(fēng)洞。簡(jiǎn)單地講， 風(fēng)洞就是一個(gè)吹風(fēng)的筒子， 有了它， 我們就可以使模型飛機(jī)靜止不動(dòng)地固定 在支架上，靠風(fēng)洞對(duì)它吹風(fēng)而造成和飛行時(shí)相似的情況，來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？蒲杏玫娘L(fēng)洞是巨大而復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在模型飛機(jī)實(shí)驗(yàn)中我們可以用簡(jiǎn)單的方法進(jìn) 行。（1）簡(jiǎn)易風(fēng)洞。簡(jiǎn)易風(fēng)洞是用一般的家庭用電風(fēng)扇做成的。家用電扇的風(fēng)力穩(wěn)定，并 且可以變速， 這

11、都是風(fēng)洞所需要的性能。 但直接用風(fēng)扇吹風(fēng)的主要缺點(diǎn)是風(fēng)扇吹出的氣流有 一定的旋扭， 而不是平行的。 為了使風(fēng)扇吹出的氣流平順， 我們可用三合板或硬卡紙制成一 個(gè)氣流柵格。（2）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。有了簡(jiǎn)易風(fēng)洞，還必須有一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)量升力大小的空氣動(dòng)力天平。 把不同的機(jī)翼模型插在模型孔 （橫桿前端） 處，并在配重掛鉤上放上適當(dāng)?shù)呐渲厥蛊淦?衡，然后放在柵格前，打開(kāi)風(fēng)扇，我們就可以看到作用在機(jī)翼模型上的空氣動(dòng)力了 （由橫桿 末端的細(xì)針在刻度盤(pán)上指示出來(lái)） 。也可以做如圖 8 所示的簡(jiǎn)易機(jī)翼升力演示儀器。改變機(jī)翼與相對(duì)氣流之間的迎角， 我們也可以從刻度盤(pán)上看出升力的變化來(lái)。 改變風(fēng)扇 的速度，升力也會(huì)發(fā)生變化

12、。通過(guò)各種不同剖面的模型， 在不同迎角和不同速度下實(shí)驗(yàn)，我 們可以初步找出升力與這些因素之間的關(guān)系。7、螺旋槳和直升機(jī) 自行車是靠輪子旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的。 但如果輪子離開(kāi)地面， 即使它還在旋轉(zhuǎn)也不能推動(dòng)車子前 進(jìn)了。那些在泥水、冰雪或沙地中“打滑”的車子就是這樣。飛機(jī)要在空中自由地飛行，就 必須有能在空中產(chǎn)生推進(jìn)力的裝置。在飛機(jī)發(fā)明之前， 人們有過(guò)很多有趣的設(shè)想， 如用船槳在空中推進(jìn)， 用鳥(niǎo)來(lái)牽引飛行器， 或用風(fēng)帆推進(jìn)等。但真正有效的空中推進(jìn)裝置還是螺旋槳。（1）旋轉(zhuǎn)的螺旋槳為什么能在空氣中產(chǎn)生推力呢？我們可以從三個(gè)角度理解： 木螺釘可以擰入木頭。 我們也可以把螺旋槳設(shè)想成是一段 “螺釘”，把空氣設(shè)想

13、成 “木 頭”，螺旋槳在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也一定能向空氣“擰進(jìn)”了！ 空氣比木頭 “軟” 得多，螺旋槳即使不那么容易 “擰”進(jìn)去，也一定會(huì)把空氣向后推， 你看旋轉(zhuǎn)起來(lái)的竹蜻蜒不是在向下推空氣嗎？我們不難設(shè)想在螺旋槳向后推空氣的同時(shí)， 空 氣的反作用力也在向前推螺旋槳。 仔細(xì)觀察螺旋槳的葉片， 我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它很像兩個(gè)相互扭轉(zhuǎn)的機(jī)翼， 葉片在空氣中旋轉(zhuǎn) 起來(lái)就和機(jī)翼在空氣中運(yùn)動(dòng)一樣，也能產(chǎn)生升力。如果螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸是水平放置的， 那 么槳葉上的升力不就成了向前的推力了嗎！（ 2）螺旋槳的槳葉為什么是扭曲的？如果把一般飛機(jī)在直線飛行時(shí)的機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)比作一橫排直線前進(jìn)的士兵， 他們每個(gè)人的 前進(jìn)速度都是一樣的，

14、那么旋轉(zhuǎn)著的槳葉就像是一橫排正在轉(zhuǎn)彎的士兵， 靠近中心的士兵原 地踏步，而最外側(cè)的士兵就要快步跑了。總之，從中心到外側(cè)士兵的速度要越來(lái)越快才行。 由此不難理解， 旋轉(zhuǎn)著的槳葉， 從槳根到槳尖，運(yùn)動(dòng)速度是越來(lái)越快的。螺旋槳推著飛機(jī)向 前飛行時(shí)，它隨飛機(jī)一起前進(jìn)的速度，不論是對(duì)槳根還是槳尖，都是相同的。（3）直升機(jī)。 一般的飛機(jī)都要在地面上滑行一段距離以后才能升空；直升機(jī)是能夠垂直起落的飛機(jī)。 直升機(jī)之所以能夠垂直起落， 是因?yàn)樗昧藰S豎直向上的螺旋槳產(chǎn)生的升力。 其實(shí) 從原理上講，直升機(jī)的升空原理與“竹蜻蜒” 十分相似。 當(dāng)然真正的直升機(jī)的螺旋槳要比一 般飛機(jī)上產(chǎn)生推進(jìn)力的螺旋槳復(fù)雜得多， 這些復(fù)雜的機(jī)構(gòu)主要是為了保證直升機(jī)除了直升直 降外，還能前進(jìn)、后退，左、右側(cè)飛以及轉(zhuǎn)彎時(shí)平衡等。（4）動(dòng)力飛行在沒(méi)有上升氣流幫助的情況下， 滑翔機(jī)從一定的高度下滑時(shí)， 只能越飛越低， 最后降落 下來(lái)， 因此滑翔這種飛行方式的飛行范圍有限。 為了提高飛行能力， 就必須在滑翔機(jī)上裝上 發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳等其他動(dòng)力，這就成了“飛機(jī)” 。飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的拉力可以克服飛行中的空氣阻力， 所以飛機(jī)可 以維持長(zhǎng)時(shí)間水平狀態(tài)的飛行，而不像滑翔機(jī)那樣會(huì)很快降低高度。如果飛機(jī)上各種力的作用點(diǎn)都正好通過(guò)重心， 飛機(jī)作水平等速直線飛行時(shí)， 各種力的關(guān) 系是：