中小學(xué)生航空模型入門(mén)教材

1、前言我國(guó)航空模型運(yùn)動(dòng)起步于四十年代，1947年舉行首屆全國(guó)比賽。新中國(guó)成立后，在黨和政府的關(guān)懷下, 于五十年代初建立了組織指導(dǎo)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)了一批骨干，群眾性的航空模型運(yùn)動(dòng)蓬勃發(fā)展，運(yùn)動(dòng)水平迅速提高。1978年10月我國(guó)加入了國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)(FAI)，1979年開(kāi)始步入世界賽場(chǎng)。至1998年止，我國(guó)選手已獲19項(xiàng)世界冠軍；58人59次打破31項(xiàng)世界紀(jì)錄，為祖國(guó)贏得了榮譽(yù)。蟬聯(lián)線*縱特技航空模型世界冠軍的韓新平、牛安林和曾經(jīng)多次打破世界紀(jì)錄的郭浩洲、江育林、陶考德、甘彥龍、何偉雄、尹承伯、趙濟(jì)和、劉漢茂、李韶昆等一大批優(yōu)秀航空模型運(yùn)動(dòng)員，已永載我國(guó)體育史冊(cè)。航?；顒?dòng)啟迪了孩子們的智慧、鍛煉了意志和培

2、養(yǎng)了他們的心理素質(zhì)。航模使孩子有理想愛(ài)學(xué)習(xí)。航空模型運(yùn)動(dòng)能帶給孩子豐富的知識(shí)和信息，對(duì)航模感興趣的孩子，就一定想知道飛機(jī)為什么會(huì)飛？飛行中怎樣保持平衡和穩(wěn)定？螺旋槳為什么會(huì)產(chǎn)生拉力？活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)怎樣工作？遙控技術(shù)是怎么回事？ 相信孩子們會(huì)用自己的雙手和智慧找到答案。目錄第一章基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 什么是航空模型-3第二節(jié) 伯努利原理與機(jī)翼升力-5第二章 遙控航模飛機(jī)的制作 M60遙控航模飛機(jī)的制作 -10第三章 航模設(shè)備一、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)-36二、舵機(jī)-38三、電子調(diào)速器-38四、電機(jī)-39五、動(dòng)力電池-40第四章 航模模擬器（簡(jiǎn)介）-41附錄：自制工具-44第一章 基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 什么是航空模型

3、航空模型是一種重于空氣的，有尺寸限制的，帶有或不帶有發(fā)動(dòng)機(jī)的，不能載人的航空器，就叫航空模型或模型飛機(jī)。模型飛機(jī)與飛機(jī)模型一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機(jī)。而不能飛行的，以某種飛機(jī)的實(shí)際尺寸按一定比例制作的模型叫飛機(jī)模型。 航空模型的組成 模型飛機(jī)一般與載人的飛機(jī)一樣，主要由機(jī)翼、尾翼、機(jī)身、起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)五部分組成。 1、機(jī)翼是模型飛機(jī)在飛行時(shí)產(chǎn)生升力的裝置，并能保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的橫側(cè)安定。 2、尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機(jī)的升降， 垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機(jī)的飛行方

4、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、起落架供模型飛機(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)起落架叫后三點(diǎn)式。5、發(fā)動(dòng)機(jī)它是模型飛機(jī)產(chǎn)生飛行動(dòng)力的裝置。模型飛機(jī)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)。 航空模型技術(shù)常用術(shù)語(yǔ) 1、翼展機(jī)翼（尾翼）左右翼尖間的直線距離。（穿過(guò)機(jī)身部分也計(jì)算在內(nèi)）。 2、機(jī)身全長(zhǎng)模型飛機(jī)最前端到最末端的直線距離。 3、重心模型飛機(jī)各部分重力的合力作用點(diǎn)稱為重心。 4、尾心臂由重心到水平尾翼前緣四分之一弦長(zhǎng)

5、處的距離。 5、翼型機(jī)翼或尾翼的橫剖面形狀。 6、前緣翼型的最前端。 7、后緣翼型的最后端。 8、翼弦前后緣之間的連線。 9、展弦比翼展與平均翼弦長(zhǎng)度的比值。展弦比大說(shuō)明機(jī)翼狹長(zhǎng)。第二節(jié) 伯努利原理與機(jī)翼升力1、伯努利原理如果兩手各拿一張薄紙，使它們之間的距離大約46厘米。然后用嘴向這兩張紙中間吹氣，如圖1所示。你會(huì)看到，這兩張紙不但沒(méi)有分開(kāi)，反而相互靠近了，而且吹出的氣體速度越大，兩張紙就越靠近。    從這個(gè)現(xiàn)象可以看出，當(dāng)兩紙中間有空氣流過(guò)時(shí)，壓強(qiáng)變小了，紙外壓強(qiáng)比紙內(nèi)大，內(nèi)外的壓強(qiáng)差就把兩紙往中間壓去。中間空氣流動(dòng)的速度越快，紙內(nèi)外的壓強(qiáng)差也就越大。圖1-

6、兩張紙?jiān)趦?nèi)外壓強(qiáng)差作用下靠攏2、機(jī)翼升力原理飛機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下向前飛行時(shí)，流過(guò)上下翼面氣流的流速不一致，上翼面流速快于下翼面，造成上翼面空氣壓力低于下翼面，從而使機(jī)翼產(chǎn)生升力，當(dāng)升力大于飛機(jī)的重力時(shí)飛機(jī)就能升空飛行了。機(jī)翼剖面示意圖平飛時(shí)機(jī)翼升力示意圖3.基本飛行原理飛行中的四個(gè)力飛行中作用在飛機(jī)上的4個(gè)力分別是升力、重力、拉力、和阻力。只要飛機(jī)升空，這些4個(gè)力就作用在飛機(jī)上。升力是流過(guò)機(jī)翼上下表面的氣流產(chǎn)生的一個(gè)向上的升力。機(jī)翼向前運(yùn)動(dòng)，會(huì)使上下翼面所承受的壓力產(chǎn)生差異。上翼面壓力小，下翼面壓力大。由于升力的存在，飛機(jī)才能脫離地面，在空中飛行。重力的方向與升力相反，它是由于地球引力產(chǎn)生的一個(gè)

7、向下的力。拉力是促使飛機(jī)在空中向前飛行的力，它的大小主要決定于發(fā)動(dòng)機(jī)功率的高低。由于空氣的存在，飛機(jī)在空中飛行時(shí)會(huì)受到大氣分子的阻礙，這個(gè)阻礙就形成了和拉力相反的阻力。飛行中的四個(gè)力飛機(jī)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸飛機(jī)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并不是真實(shí)存在，而是三個(gè)假象的軸線。所有的飛機(jī)動(dòng)作都圍繞這三個(gè)軸中的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生的。它們分別稱為縱軸、橫軸和立軸。飛行的三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)飛機(jī)偏轉(zhuǎn)副翼時(shí)飛機(jī)開(kāi)始縱軸滾轉(zhuǎn)向左壓桿當(dāng)拉動(dòng)尾翼升降舵時(shí)飛機(jī)爬升向后拉桿第二章 遙控航模飛機(jī)的制作第一節(jié) M60遙控航模飛機(jī)航模制作最大的難題是材料，由其是中小學(xué)生很難找到專業(yè)的航模材料。為了解決這一難題教大家制作一種采用KT板或吹朔板等材料制作的M6

8、0遙控模型飛機(jī)。M60遙控模型一、主要規(guī)格 01.全長(zhǎng)：450mm02.翼展：600mm03.動(dòng)力： 單發(fā)04.螺旋漿：?jiǎn)螡{05.舵機(jī)：升降及副翼二、M60設(shè)計(jì)圖（詳解）1.機(jī)身側(cè)板（5mm KT板）×22.機(jī)身底板（5mm KT板）× 13. 機(jī)身上蓋板及水平尾翼4. 機(jī)身垂直尾翼 5.補(bǔ)強(qiáng)板 覆板圖（50CM×50CM）6.主翼（1mm吹塑紙）三、主機(jī)翼的制作1.主翼各組件(1)舵機(jī)固定座(5mm KT板)(2)副翼連動(dòng)桿套管(塑料片制作)(3)肋片(5mm KT板)(4)副翼(5mm KT板)(5)主翼展開(kāi)(1mm吹塑紙)(6)舵機(jī)(7)碳纖棒(直徑2mm長(zhǎng)

9、 600*1、400*1)(8)木片(長(zhǎng)、寬、高600*5*1mm)2.在1mm吹塑紙上畫(huà)出主翼主要尺寸，肋片間隔為50mm，碳纖棒補(bǔ)強(qiáng)位置為距離主翼底部80mm處3.副翼連桿固定座 (1).雙面膠帶(2).塑料片(3).1mm鋼絲(4).1.5mm鋼絲4.制作步驟(1)塑料片貼上雙面膠。(2)塑料片對(duì)折，中間加1.5mm鋼絲。(3)以衛(wèi)生筷子壓平后套上1mm鋼絲的樣子。5.使用雙面膠將桿固定座粘上主翼。 注：兩個(gè)固定座之間的寬度要與舵機(jī)臂的寬度相同。6.制作肋片 (1)600mm/50mm=12，總肋片需14片。(2)翼根135mm，翼端105mm。(3)切好並貼上雙面膠的山肋片。肋片可用小

10、刀進(jìn)行切割，使用熱切割器效果更佳。7.碳纖棒固定(1).使用膠帶將2mm碳纖棒固定在主翼。(2).使用雙面膠粘上舵機(jī)固定座并在主翼中挖好孔。 注：中央補(bǔ)上5mm肋片便于主翼兩面接合。8.固定肋片(1)依序固定好肋片，間隔50mm。(2)在肋片上端補(bǔ)上400mm的碳纖棒。(3)下端貼上1mm的木片。9.撕開(kāi)所有的雙面膠帶，並在肋片上塗上苯板膠接合主翼。翼面壓上適當(dāng)重量使膠水與翼面緊密接合，約一小時(shí)即可。10.使用1mm的鋼絲制作副翼連動(dòng)桿，並量好連動(dòng)桿與副翼接合的位置。11.副翼連桿孔制作 (1).利用1mm鋼絲挖孔。(2).利用1.5mm鋼絲擴(kuò)孔。(3).在1mm鋼絲上反向卷上白色膠帶。(4)

11、.在白色膠帶上涂上苯板膠並推入副翼連桿孔中。(5).抽出1mm的鋼絲並剪掉多余的膠帶，完成副翼連軸孔的制作。注：副翼下方要切斜角。12.主翼與副翼接合 (1).使用透明膠帶粘接主翼與副翼。(2).副翼與連桿固定的情形。13.主翼與副翼接合完成。四、機(jī)身制作 1.KT板切割(1). 5mm機(jī)身側(cè)板兩片。(2). 5mm機(jī)身第一隔板。(3). 5mm機(jī)身第二隔板。(4). 5mm機(jī)身上蓋板。(5). 5mm斜切主翼座補(bǔ)強(qiáng)板。(6). 5mm機(jī)身上蓋板及水平尾翼 。(7). 5mm機(jī)身垂直尾翼。(8). 5mm機(jī)身底板。在機(jī)身側(cè)板上挖主翼固定桿插孔，並利用利用塑料片加雙面膠補(bǔ)強(qiáng)。3.利用彩色膠帶上色

12、並補(bǔ)強(qiáng)。4.藍(lán)色膠帶斜切。5.水平、垂直安定翼造型。6.馬達(dá)固定座。7.馬達(dá)固定座及第一、第二隔板。注：1.利用苯板膠粘合。2.木條與珍珠板之間再加塑料片補(bǔ)強(qiáng)。馬達(dá)座與機(jī)身側(cè)板接合。9.再粘上另一邊的機(jī)身側(cè)板。10.使用雙面膠接合機(jī)身側(cè)板與機(jī)身底板，並利用衛(wèi)生筷倒角。11.倒角完成，並在側(cè)板與底板接合的前端與后端貼上透明膠帶。注：1.經(jīng)歷多次飛行之后，雙面膠帶接合的頭尾處有時(shí)會(huì)綻開(kāi)。補(bǔ)上透明膠帶后強(qiáng)度會(huì)加強(qiáng)。2.在有倒角的情況下膠帶的接合會(huì)更緊密。 12.利用束帶將馬達(dá)固定在馬達(dá)座上，並于事先挖好的主翼固定孔中裝上2mm的碳纖棒。13.制作機(jī)頭罩(1).豆?jié){杯，底部直徑45mm。(2).底部剪

13、開(kāi)，高度減為60mm。(3).利用吹風(fēng)機(jī)加熱整型。(4).整型后的樣子。(5).加上彩色膠帶。14.機(jī)頭罩與機(jī)身組合。15.升降舵裝上舵角片 注：升降舵與水平翼之間要開(kāi)槽斜切，背面利用透明膠帶補(bǔ)強(qiáng)。16.電子零件配置。 (1).升降舵拉桿。(2).9G舵機(jī)。(3).舵機(jī)延長(zhǎng)線。(4).塑料片加魔鬼貼，固定電池用。(5).接收器。(6).亞拓前拉直驅(qū)馬達(dá)。(7).電調(diào)塞在里面。 注：接收及舵機(jī)利用泡棉式雙面膠帶與機(jī)身側(cè)板粘接。17.準(zhǔn)備接合上蓋板及水平翼。18.裝上垂直翼完成機(jī)身制作。裝上舵機(jī)及連桿。15.正面補(bǔ)強(qiáng)及涂裝，完成主翼。五、機(jī)身主翼組合 1.貼上主翼固定座。2.全配重量（含7.4_8

14、00mah鋰電），<270g。3.完成M604.從正面看第三章 航模設(shè)備一、 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)1、發(fā)射機(jī)就是遙控器，它的作用就是發(fā)出操作指令通過(guò)天線傳出去。發(fā)射機(jī)根據(jù)他的功能和通道數(shù)分為很多種，一般航模發(fā)射機(jī)至少是四通道的，（油門(mén)、副翼、升降舵、方向舵）。標(biāo)準(zhǔn)四通道發(fā)射機(jī)2、接收機(jī)是裝在飛機(jī)上的，它的作用是接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的指令然后分配給對(duì)應(yīng)設(shè)備，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)里面都有匹配頻率的晶體，接收機(jī)根據(jù)發(fā)射機(jī)通道的不同上面的插口也是不同的。六通道接收機(jī)注：什么是通道通道也稱Ch，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是指控制模型的一路相關(guān)功能。例如前進(jìn)和后退是一路； 左右轉(zhuǎn)向是一路；空模中的升降也是一路。還可以是一組控制其他動(dòng)

15、作的（如炮塔的左右；上下俯仰；鳴笛、亮燈等），但是各個(gè)通道應(yīng)該可以同時(shí)獨(dú)立工作，不能互相干擾。固定翼飛機(jī)還要控制水平尾翼（升降）的通道和控制付翼（作橫滾等特技動(dòng)作）的通道；直升機(jī)更要增加陀螺儀用的通道。 在電子混控（Electronical Mixing）模式下，6個(gè)通道的功能分別是： 第一通道：連接控制副翼（側(cè)傾）的舵機(jī) 第二通道：連接控制升降（俯仰）的舵機(jī) 第三通道：連接控制油門(mén)的舵機(jī)（對(duì)電動(dòng)直升機(jī)而言，就是電子調(diào)速器） 第四通道：連接陀螺儀或控制尾槳的舵機(jī) 第五通道：閑置或連接陀螺儀（具有雙重感度切換功能的才需要） 第六通道：連接控制副翼（側(cè)傾）的舵機(jī)二、 舵機(jī) 舵機(jī)是用來(lái)控制舵面的設(shè)備

16、。舵機(jī)的搖臂和舵面中間用連桿連接，當(dāng)接收機(jī)接收到指令后發(fā)送給舵機(jī)從而拉動(dòng)舵面。級(jí)別用G表示，常用有 5G 8G 9G5G舵機(jī)三、 電子調(diào)速器 動(dòng)力的輸出大小是由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)確定的，而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就是由電子調(diào)速器控制。發(fā)射機(jī)油門(mén)的高低位置通過(guò)無(wú)線電信號(hào)被飛機(jī)上的接收機(jī)所接收解碼后，傳輸?shù)诫娮诱{(diào)速器，調(diào)速器根據(jù)信號(hào)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。電調(diào)根據(jù)電機(jī)種類分為有刷和無(wú)刷。電調(diào)大小用A來(lái)表示。40A無(wú)刷電調(diào)四、電機(jī)電機(jī)分為無(wú)刷電機(jī)和有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)又分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子。決定電機(jī)功率除了直徑外還取決于線圈匝數(shù)。線圈多馬力大但轉(zhuǎn)速低，線圈少轉(zhuǎn)速高但馬力小。無(wú)刷電機(jī)用KV表示。KV值越高轉(zhuǎn)速越快。外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)五

17、、動(dòng)力電池 大多數(shù)航模飛機(jī)上用的都使用串聯(lián)鋰電池，用S表示2S為兩塊串聯(lián)，即7.4V，3S為11.1V。電池的容量用mAh表示，容量越大使用時(shí)間越長(zhǎng)，但重量越重。需要注意的是，航模用的鋰電池不能過(guò)充或過(guò)放，如果電池充電時(shí)間太長(zhǎng)和使用電池到最低電壓就會(huì)對(duì)電池有影響。航模電池上標(biāo)的C值是電池瞬間最大放電量，C值越高電池的瞬間放電量就越大。11.1V 2200mAh 15C第四章 航模模擬器（簡(jiǎn)介）目前隨著電腦的不斷普及，電腦已進(jìn)入了航模飛機(jī)的飛行領(lǐng)域?，F(xiàn)在的航模愛(ài)好者可以利用電腦上的模擬飛行軟件，在電腦的屏幕上放飛自己的愛(ài)機(jī)。模擬飛行軟件已經(jīng)不是游戲軟件，它引入了空氣動(dòng)力學(xué)原理，在模擬飛行過(guò)程中要

18、根據(jù)飛行情況通過(guò)空氣動(dòng)力計(jì)算來(lái)把模型飛機(jī)的姿態(tài)動(dòng)態(tài)地顯示在屏幕上。在模擬飛行軟件中還可以設(shè)置氣象干擾條件，使飛行更加逼真、更加有趣。而且，使用模擬器可以避免摔機(jī)從而節(jié)約新手入門(mén)的成本。下面為大家介紹一款免費(fèi)的飛行模擬器軟件FMS。FMS（Flying Model Simulation）飛行模型模擬器，是由德國(guó)航模愛(ài)好者開(kāi)發(fā)的免費(fèi)軟件。目前版本是FMS 2.0 beta 7.可以在Windows 9x/ME/NT/2000上使用，也可以在Windows XP上使用。FMS的最大優(yōu)點(diǎn)是在操縱方式上很靈活，可以使用鍵盤(pán)、游戲操縱桿、專用的仿真操縱器和模型用無(wú)線電遙控器。不像一些其它軟件那樣必須使用無(wú)線電遙控器和帶“加密狗”的專用接口器，F(xiàn)MS使我們能有更多的選擇。在FMS軟件的手冊(cè)中附有連接多種無(wú)線電遙控器的接口電路圖，可以連接到電腦的串口