怎樣削制模型飛機(jī)螺旋槳

1、怎樣削制模型飛機(jī)螺旋槳模型飛機(jī)，螺旋槳本帖最后由 三足赤鳥 于2010-1-26 09:14 編輯轉(zhuǎn)自模型中國palm空氣螺旋槳把發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)作功形式轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€作功形式；把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓌?dòng)飛機(jī)前進(jìn)的有效功率。它的工作效率及與發(fā)動(dòng)機(jī)有配合程度，直接影響模型飛機(jī)的性能。在航模競技比賽中，岀于追求動(dòng)力組極限水平的需要，對(duì)螺旋槳的要求更為“苛刻”；因此以“量體裁衣”手工方式制作螺旋槳的好處顯而易見。航模初學(xué)者能夠扎實(shí)地掌握這一手藝很有必要。本文以一個(gè)直徑（D） 200mm幾何槳距（H） 120mm的兩葉等距螺旋槳（適用于裝有1.5cc壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或2.5cc電熱式發(fā)動(dòng)機(jī)的特技模型飛機(jī)）為例，介紹削

2、制螺旋槳的方法。一、螺旋槳的一些基礎(chǔ)概念當(dāng)我們把螺旋槳看成是一個(gè)一面旋轉(zhuǎn)一面前進(jìn)的機(jī)翼時(shí)，就能借助已知的空氣動(dòng)力學(xué)常識(shí)，直觀地理解螺旋槳的基本工作原理。1槳距、動(dòng)力槳距和幾何槳距槳距：從廣義而言，可以理解為螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周沿槳軸方向所通過的直線距離。習(xí)慣上螺旋槳70%半徑處的槳距值為“稱呼值”，它具有標(biāo)示意義。動(dòng)力槳距（Hg:槳葉旋轉(zhuǎn)一周模型飛機(jī)所通過的距離（見圖1）。設(shè)計(jì)螺旋槳時(shí)首先要確定動(dòng)力槳距值。幾何槳距：（H）:槳葉弦線迎角為零時(shí)，螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離 （也見圖1）。它體現(xiàn)了槳葉角的實(shí)際大小，是“看得見、摸得著”的實(shí)際參數(shù)。航模圖紙上一般都標(biāo)出幾何槳距，是消制螺旋槳的主要依據(jù)。2

3、動(dòng)力槳距和幾何槳距的關(guān)系由于螺旋槳工作在接近于有利迎角下，與零度迎角之間的角差的存在， 因此動(dòng)力槳距值必然小于幾何槳距值。幾何槳距和動(dòng)力槳距的關(guān)系是：幾何槳距（H） = 1.1 1.3倍動(dòng)力槳距（Hg）。也就是說，設(shè)計(jì)模型飛機(jī)時(shí)，動(dòng)力槳距確定后，可以通過上述公 式概略估算出螺旋槳的幾何槳距。3 通常使用的螺旋槳是各段幾何槳距值相等的所謂等距槳。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)、制作比較容易；缺點(diǎn)是工作效率劣于不等距槳。由于不等距槳各段的幾何槳距值和槳角均不一樣，盡管其效率高，但制作的難度大。故初學(xué)者從削等距槳起步較 為穩(wěn)妥。4 槳葉角（B）:槳葉角是指槳葉剖面弦線與旋轉(zhuǎn)平面之間的夾角。5 幾何槳距和槳葉角的關(guān)系

4、幾何槳距和槳葉角直接關(guān)聯(lián)，是同一個(gè)問題的兩種表達(dá)方式。幾何槳距強(qiáng)調(diào)的是總體，槳葉角強(qiáng)調(diào)的是局部。 就等距螺旋槳而言， 槳葉角隨其在螺旋槳半徑方向上所 處位置的不同而異；隨著由槳根到槳尖方向的逐漸位移，槳葉角漸漸有規(guī)律地減小。（圖2）二. 螺旋槳的外形特征螺旋槳外形特征的形成，是基本原理、使用要求和材料三個(gè)因素相統(tǒng)一的結(jié)果。信托這些特征在腦子里建立起螺旋槳的“思維模型”，會(huì)使實(shí)際操作有的放矢。1 槳葉的剖面由于槳葉弦長很小，剖面很薄，航模愛好者以往對(duì)螺旋槳剖面形狀的研究較少，大多根據(jù)粗略感覺和“兩個(gè)槳葉對(duì)稱”原則一帶而過。但為了追求高效率，有必要對(duì)螺旋槳剖面進(jìn)行探討。螺旋槳工作效率最高和一段在6

5、0% 80%半徑處。這一段一般為槳葉的最寬處，槳葉厚度約為弦長的 12%槳尖的弦長比較小， 厚度約為10%故靠近槳尖部分應(yīng)注重減小阻力。槳根部分的線速度小， 工作效率低，這部分槳葉剖面主要應(yīng)服從保持強(qiáng)度和剛度的需要。圖3為螺旋槳的幾個(gè)典型剖面。圖4為槳葉最寬處我槳尖的剖面（筆者設(shè)計(jì)；坐標(biāo)見表 1、表2）。其最高點(diǎn)在35%玄長處。從理論上考慮，最高點(diǎn)應(yīng)在25%左右為佳；而從工藝上看，最高點(diǎn)太靠前可能使槳葉中段的最大垂直厚度超過槳根厚 度，形成凸起，使槳的外形不合理。35%!綜合權(quán)衡的結(jié)果。2槳葉角的變化規(guī)律決定了槳葉呈一扭曲的片狀：下弧表面大部分為一次曲面；上弧大部分為二次曲面。槳轂上下弧和槳尖

6、端面為平面（圖5）。3為了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的合理化，槳根處的剖面最厚，隨著向槳尖處位移而逐漸減薄。把握住槳根處上弧最高點(diǎn)線和下弧靠近槳根處后緣線的位置和走向（見圖5）是關(guān)鍵。上弧最高點(diǎn)線太靠前會(huì)使槳根截面積減少，削弱強(qiáng)度；下弧后緣線靠后，不但降低了槳根強(qiáng)度，還使槳根處的槳距不能達(dá)到（小于）設(shè)計(jì)值。這兩條線如劃得合理，就基本能肖槳進(jìn)出 現(xiàn)“思圓行方”式的紕漏。三削制螺旋槳的主要步驟制作螺旋槳的木材用樺木、櫸木、色木或柞木等；其中最常用的是樺木。1 通過作圖法（圖 6）求出前緣最大高度后加上約 2毫米即為槳木厚度。這個(gè)螺旋槳的槳 木是8X 22X 200 （毫米）樺木。木材的紋理要順直，把較平整的一面作為

7、下弧，并在平整 的工作臺(tái)上鋪一細(xì)砂紙進(jìn)一步磨平作為基準(zhǔn)面。2 .在鉆臺(tái)上用直徑 5的鉆頭在槳木上弧中心點(diǎn)打孔（圖 7 - 1 ）。做一劃中心線的輔助 工具（圖8）,把它穿在已穿過槳木中心孔的5mm!占頭柄上，緊貼槳木上弧。用大頭釘穿過（圖 7 - 3）。兩端的小孔在槳木上扎兩個(gè)小記號(hào)（圖7 - 2）；再借助記號(hào)劃出中心線3依照正面樣板，在槳木上弧畫出槳的正面（俯視）投影（圖7-4 ）。為了做到螺旋槳完成后兩個(gè)槳葉長度完全相等，最好在槳在之外另延長 5毫米；待槳削好，涂敷涂料前重新用正面樣板在下弧劃上端面線，用手工鋸沿線截?cái)?；再仔?xì)把截面磨齊（插圖中未畫出這一步驟）。4 把劃好線的槳木夾在臺(tái)鉗上

8、，用手工鋸沿線的外沿（距離盡量?。└怕凿彸鰳母┮曂队拜喞?；再用細(xì)木銼和鋼銼進(jìn)一步加工修整；最后用覆上細(xì)沙紙的砂紙板打磨到位，槳的正投影即完成（圖7 - 5 ）。應(yīng)仔細(xì)檢查、切實(shí)做到兩個(gè)槳葉投影面積完全一致，且所有邊緣面和基準(zhǔn)面垂直。5 在下弧劃出靠近槳根部分的后緣線；在側(cè)面概略劃出前緣線（圖7 - 6）。6 用手工鋸在下弧面上鋸出開口，用扁鏟粗略地鏟去就去除的部分；用細(xì)木銼修整后，用槳距規(guī)對(duì)槳葉角進(jìn)行測量、修正（圖9）；待接近設(shè)計(jì)值時(shí)，改用鋼銼和砂紙板對(duì)槳葉角進(jìn)行細(xì)加工，直到符合設(shè)計(jì)值。槳距規(guī)可以參照?qǐng)D10用有機(jī)玻璃自制。圖 7 - 7為槳葉下弧的保留部分和去除部分。四.檢查靜平衡通常，航空

9、模型螺旋槳的工作轉(zhuǎn)速范圍在500020000轉(zhuǎn)/分，對(duì)動(dòng)平衡要求高。而靜平衡是動(dòng)平衡的基礎(chǔ)條件。假如螺旋槳的兩個(gè)槳葉從材料的質(zhì)量到槳葉角、外形完全相同，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力平衡應(yīng)順理成章。問題是，這一基礎(chǔ)條件并非輕易能具備。我們能做到的是盡量使兩個(gè)槳葉任意一處的剖面相互對(duì)稱；盡力實(shí)現(xiàn)靜平衡。螺旋槳靜平衡程度如何，可通過自制的平衡檢查架檢查（圖11）。理想的靜平衡狀態(tài)是：螺旋槳無論處于價(jià)格體系角度均能自行靜止；如果某一槳葉靜止時(shí)的位置總是“下沉”，即應(yīng)找出這個(gè)槳葉與另一槳葉的差異，并且進(jìn)行修正、再試，直到合格。五.涂敷涂料涂敷涂料前，應(yīng)分別在兩個(gè)槳葉的適當(dāng)位置，用黑色簽字筆清晰地寫上槳的參數(shù)（D=200、H

10、=120）作為備忘。日后螺旋槳損壞時(shí)，可根據(jù)殘骸上留下的參數(shù)制作。涂敷涂料應(yīng)選擇在晴朗干燥的天氣下進(jìn)行。先用軟布擦去螺旋槳表面殘留的木屑、塵埃等；再刷上幾遍透布油（不要把螺旋槳孔和槳尖端面遺漏）。透布油完全干燥后，把少許“ 502”膠液，用事準(zhǔn)備好的白色綢布薄而均勻地迅速涂敷在螺旋槳表面上。為便于手持，先涂敷大半部分，干后再涂敷其余部分?！?02”膠屬速干型粘合劑，這一工序應(yīng)一次性快速完成，不能反復(fù)涂抹，以免把表面拉毛而使之推動(dòng)光澤。削好的螺旋槳要在試車臺(tái)上作試運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以各種轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從側(cè)面看上去，在槳尖處應(yīng)始終呈現(xiàn)出一個(gè)清晰的“圓環(huán)”。如出現(xiàn)“雙環(huán)”現(xiàn)象或顫動(dòng)，表明存在缺陷。有缺陷的

11、螺旋槳應(yīng)立即檢查修正，禁止勉強(qiáng)使用。削制幾根同樣參數(shù)的螺旋槳，就做到槳葉角、外形和重量一致，使它們有互換性。至此，我們就可以把自己精工細(xì)作、如同工藝品般的螺旋槳安裝在心愛的模型上了。新螺旋槳既能為模型增力，又可為模型增色，很成功（圖12）！7.畫出上弧靠近槳根處的最高點(diǎn)線。&切削上?。合扔每痰肚邢?；最后的細(xì)加工過程與加工下弧的辦法相同。（圖7 - 7）隨著加工進(jìn)程形成新外形的同時(shí)，木材的內(nèi)應(yīng)力會(huì)隨之發(fā)生一些變化，應(yīng)注意檢查和細(xì)修槳葉角。最后修出前緣外形。槳根處的前緣比較肥厚，具體處理辦法是把這一處的下弧向上修圓滑，以減少阻力（參考圖3、圖5）。槳的后緣不能尖利，應(yīng)保留 0.2毫米厚度，以防撥螺

12、旋槳啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)劃傷手指。上述8個(gè)步驟僅是按部就班的過程，還須對(duì)具體環(huán)節(jié)細(xì)化思考，周到處理。例如，有些加工程序可在兩個(gè)槳葉上交替同步進(jìn)行，既可防備萬一失誤而使前期更多工作量付之東流，也可減少已完成部分出現(xiàn)一些后期變化等。削好螺旋槳的關(guān)鍵在細(xì)節(jié)。“細(xì)節(jié)決定成敗”；“細(xì)節(jié)之處見真章”。這兩句話可作為完成上述8個(gè)步驟后的總結(jié)。表 1 LXJ-10% （螺旋槳槳尖剖面）X 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.25 2.5 5 7.5 10 15 Y上 1.892.73 3.05 3.25 3.40 3.72 4.49 5.64 6.49 7.19 8.31 Y 下 1.89 1.04 0.73 0.51 0.34 0.110 0 0 0 0 X 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Y上 9.10 9.61 9.90 10.00 9.86 8.697.28 5.89 4.46 3.00 1.50 Y 下 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 2LXJ-12% （螺旋槳中段剖面）X 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.25 2.5 5 7.5 10 15 Y上2.00 2.87 3.17 3.43 3