航空模型基礎(chǔ)知識教程

1、航空模型基礎(chǔ)知識教程一、什么叫航空模型在國際航聯(lián)制定的競賽規(guī)則里明確規(guī)定“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)動機(jī)的，不能載人的航空器，就叫航空模型。其技術(shù)要求是：最大飛行重量同燃料在內(nèi)為五千克；最大升力面積一百五十平方分米；最大的翼載荷100克/平方分米；活塞式發(fā)動機(jī)最大工作容積10亳升。1、什么叫飛機(jī)模型一般認(rèn)為不能飛行的，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。2、什么叫模型飛機(jī)一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機(jī)，叫航空模型二、模型飛機(jī)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)動機(jī)五部分組成。1、機(jī)翼一一是模型飛機(jī)在飛行時(shí)產(chǎn)生升力

2、的裝置，并能保持模型飛機(jī)飛機(jī)飛行時(shí)的橫側(cè)安定。2、尾翼一一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)的飛行方向。3、機(jī)身一一將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個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。前部一個起落架，后面兩面三個起落架叫前三點(diǎn)式；前部兩面三個起落架，后面一個起落架叫后三點(diǎn)式。5、發(fā)動機(jī)它是模型飛機(jī)產(chǎn)生飛行動力的裝置。模型飛機(jī)常用的動力裝置有:橡筋束、活塞式發(fā)動機(jī)、噴氣式發(fā)動機(jī)、電動

3、機(jī)。三、航空模型技術(shù)常用術(shù)語1、翼展機(jī)翼（尾翼）左右翼尖間的直線距離。（穿過機(jī)身部分也計(jì)算在內(nèi)）2、機(jī)身全長模型飛機(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、后緣一一翼型的最后端。8、翼弦前后緣之間的連線。9、展弦比一一翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機(jī)翼狹長航空模型基礎(chǔ)知識教程（二）第一節(jié)活動方式和輔導(dǎo)要點(diǎn)航空模型活動一般包括制作、放飛和比賽三種方式，也可據(jù)此劃分為三個階段。制作活動的任務(wù)是完成模型制作和裝配。通過制作活動對學(xué)生進(jìn)行勞動觀點(diǎn)、勞動習(xí)

4、慣和勞動技能的教育。使他們學(xué)會使用工具，識別材料、掌握加工過程和得到動手能力的訓(xùn)練。放飛是學(xué)生更加喜愛的活動，成功的放飛，可以大大提高他們的興趣。放飛活動要精心輔導(dǎo)，要遵循放飛的程序，要介紹飛行調(diào)整的知識，要有示范和實(shí)際飛行情況的講評。通過放飛對學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用知識和身體素質(zhì)的訓(xùn)練。比賽可以把活動推向高潮，優(yōu)勝者受到鼓舞，信心十足：失利者或得到教訓(xùn)，或不服輸也會憋足勁頭。是引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)造性和不斷進(jìn)取精神的好形式。參加大型比賽將使他們得到極大的鍛煉而終生不忘。第二節(jié)飛行調(diào)整的基礎(chǔ)知識飛行調(diào)整是飛行原理的應(yīng)用。沒有起碼的飛行原理知識，就很難調(diào)好飛好模型。輔導(dǎo)員要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)航空知識，并根據(jù)

5、其接受能力、結(jié)合制作和放飛的需要介紹有關(guān)基礎(chǔ)知識。同時(shí)也要防止把航?；顒幼兂蓪ｉT的理論課。、升力和阻力飛機(jī)和模型飛機(jī)之所以能飛起來，是因?yàn)闄C(jī)翼的升力克服了重力。機(jī)翼的升力是機(jī)翼上下空氣壓力差形成的。當(dāng)模型在空中飛行時(shí)，機(jī)翼上表面的空氣流速加快，壓強(qiáng)減小;機(jī)翼下表面的空氣流速減慢壓強(qiáng)加大（伯努利定律）。這是造成機(jī)翼上下壓力差的原因。造成機(jī)翼上下流速變化的原因有兩個：a、不對稱的翼型；b、機(jī)翼和相對氣流有迎角。翼型是機(jī)翼剖面的形狀。機(jī)翼剖面多為不對稱形，如下弧平直上弧向上彎曲（平凸型）和上下弧都向上彎曲（凹凸型）。對稱翼型則必須有一定的迎角才產(chǎn)生升力。升力的大小主要取決于四個因素：a升力與機(jī)翼面積

6、成正比；b、升力和飛機(jī)速度的平方成正比。同樣條件下，飛行速度越快升力越大；c、升力與翼型有關(guān)，通常不對稱翼型機(jī)翼的升力較大；d、升力與迎角有關(guān)，小迎角時(shí)升力（系數(shù)）隨迎角直線增長，到一定界限后迎角增大升力反而急速減小，這個分界叫臨界迎角。機(jī)翼和水平尾翼除產(chǎn)生升力外也產(chǎn)生阻力，其他部件一般只產(chǎn)生阻力。二、平飛水平勻速直線飛行叫平飛。平飛是最基本的飛行姿態(tài)。維持平飛的條件是：升力等于重力，拉力等于阻力。由于升力、阻力都和飛行速度有關(guān)，一架原來平飛中的模型如果增大了馬力，拉力就會大于阻力使飛行速度加快。飛行速度加快后，升力隨之增大，升力大于重力模型將逐漸爬升。為了使模型在較大馬力和飛行速度下仍保持平

7、飛，就必須相應(yīng)減小迎角。反之，為了使模型在較小馬力和速度條件下維持平飛，就必須相應(yīng)的加大迎角。所以操縱（調(diào)整）模型到平飛狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上是發(fā)動機(jī)馬力和飛行迎角的正確匹配。三、爬升前面提到模型平飛時(shí)如加大馬力就轉(zhuǎn)為爬升的情況。爬升軌跡與水平面形成的夾角叫爬升角。一定馬力在一定爬升角條件下可能達(dá)到新的力平衡，模型進(jìn)入穩(wěn)定爬升狀態(tài)（速度和爬角都保持不變）。穩(wěn)定爬升的具體條件是：拉力等于阻力加重力向后的分力（F=X十GsinB）;升力等于重力的另一分力（丫二GCo曲）。爬升時(shí)一部分重力由拉力負(fù)擔(dān)，所以需要較大的拉力，升力的負(fù)擔(dān)反而減少了。和平飛相似，為了保持一定爬升角條件下的穩(wěn)定爬升，也需要馬力和迎角的恰

8、當(dāng)匹配。打破了這種匹配將不能保持穩(wěn)定爬升。例如馬力增大將引起速度增大，升力增大，使爬升角增大。如馬力太大，將使爬升角不斷增大，模型沿弧形軌跡爬升，這就是常見的拉翻現(xiàn)象。四、滑翔滑翔是沒有動力的飛行。滑翔時(shí)，模型的阻力由重力的分力平衡，所以滑翔只能沿斜線向下飛行?；柢壽E與水平面的夾角叫滑翔角。穩(wěn)定滑翔（滑翔角、滑翔速度均保持不變）的條件是：阻力等于重力的向前分力（X=GSinB）;升力等于重力的另一分力（丫二GCo魁）?；杞鞘腔栊阅艿闹匾矫?。滑翔角越小，在同一高度的滑翔距離越遠(yuǎn)?；杈嚯x（L）與下降高度（h）的比值叫滑翔比（k），滑翔比等于滑翔角的余切滑翔比，等于模型升力與阻力之比（升阻

9、比）。Ctg0=Fh=k?；杷俣仁腔栊阅艿牧硪粋€重要方面。模型升力系數(shù)越大，滑翔速度越小；模型翼載荷越大，滑翔速度越大。調(diào)整某一架模型飛機(jī)時(shí)，主要用升降調(diào)整片和重心前后移動來改變機(jī)翼迎角以達(dá)到改變滑翔狀態(tài)的目的。五、力矩平衡和調(diào)整手段調(diào)整模型不但要注意力的平衡，同時(shí)還要注意力矩的平衡。力矩是力的轉(zhuǎn)動作用。模型飛機(jī)在空中的轉(zhuǎn)動中心是自身的重心，所以重力對模型不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩。其它的力只要不通重心，就對重心產(chǎn)生力矩。為了便于對模型轉(zhuǎn)動進(jìn)行分析，把繞重心的轉(zhuǎn)動分解為繞三根假想軸的轉(zhuǎn)動，這三根軸互相垂直并交于重心。貫穿模型前后的叫縱軸，繞縱軸的轉(zhuǎn)動就是模型的滾轉(zhuǎn)；貫穿模型上下的叫立軸，繞立軸的轉(zhuǎn)動是

10、模型的方向偏轉(zhuǎn)；貫穿模型左右的叫橫軸，繞橫軸的轉(zhuǎn)動是模型的俯仰。對于調(diào)整模型來說，主要涉及四種力矩；這就是機(jī)翼的升力力矩，水平尾翼的升力力矩；發(fā)動機(jī)的拉力力矩；動力系統(tǒng)的反作用力矩。機(jī)翼升力力矩與俯仰平衡有關(guān)。決定機(jī)翼升力矩的主要因素有重心縱向位置、機(jī)翼安裝角、機(jī)翼面積。水平尾翼升力力矩也是俯仰力矩，它的大小取決于尾力臂、水平尾翼安裝角和面積。拉力線如果不通過重心就會形成俯仰力矩或方向力矩，拉力力矩的大小決定于拉力和拉力線偏離重心距離的大小。發(fā)動機(jī)反作用力矩是橫側(cè)（滾轉(zhuǎn)）力矩，它的方向和螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反，它的大小與動力和螺旋槳質(zhì)量有關(guān)。俯仰力矩平衡決定機(jī)翼的迎角：增大抬頭力矩或減小低頭力矩將

11、增大迎角；反之將減小迎角。所以俯仰力矩平衡的調(diào)整最為重要。一般用升降調(diào)整片、調(diào)整機(jī)翼或水平尾翼安裝角、改變拉力上下傾角、前后移動重心未實(shí)現(xiàn)。方向力矩平衡主要用方向調(diào)整片和拉力左右傾角來調(diào)整。橫側(cè)力矩平衡主要用副翼來調(diào)整。第三節(jié)檢查校正和手?jǐn)S試飛一、檢查校正一架模型飛機(jī)制作裝配完畢后都應(yīng)進(jìn)行檢查和必要的校正。檢查的內(nèi)容是模型的幾何尺寸和重心位置。檢查的方法一般為目測，為更精確起見，有些項(xiàng)目也可以進(jìn)行一些簡單的測量。目測法是從三視圖的三個方向觀察模型的幾何尺寸是否準(zhǔn)確。正視方向主要看機(jī)翼兩邊上反角是否相等；機(jī)翼有無扭曲；尾翼是否偏斜或扭曲。側(cè)視方向主要看機(jī)翼和水平尾翼的安裝角和它們的安裝角差；拉力

12、線上下傾角。俯視方向主要看垂直尾翼有無偏斜；拉力線左右傾角情況；機(jī)翼、水平尾翼是否偏斜。小模型一般用支點(diǎn)法檢查重心，選一點(diǎn)支撐模型，當(dāng)模型平穩(wěn)時(shí)，該支點(diǎn)就是重心的位置。檢查中如發(fā)現(xiàn)重大誤差，應(yīng)在試飛前糾正。如誤差較小，可以暫不糾正，但應(yīng)心中有數(shù)，在試飛中進(jìn)一步觀察。二、手?jǐn)S試飛手?jǐn)S試飛的目的是觀察和調(diào)整滑翔性能。方法是右手執(zhí)機(jī)身（模型重心部位），高舉過頭，模型保持平正，機(jī)頭向前正對風(fēng)向下傾10度左右，沿機(jī)身方向以適當(dāng)?shù)乃俣葘⒛Ｐ椭本€擲出，模型進(jìn)入獨(dú)立滑翔飛行狀態(tài)。手?jǐn)S方法要多次練習(xí)，要注意糾正各種不正確的方法，比較普遍的毛病有：模型左右傾斜或機(jī)頭上仰；出手不是從后向前的直線，而是繞臂根劃弧線；

13、出手方向不是沿機(jī)身向前，而是向上拋擲；出手速度太大或太小。出手后如模型直線小角度平穩(wěn)滑翔屬正常飛行，稍有轉(zhuǎn)彎也屬正常狀態(tài)。遇有下列不正常的飛行姿態(tài)，就應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，使模型達(dá)到正常的滑翔狀態(tài)。1、波狀飛行：滑翔軌跡起伏如波浪。一般稱之為“頭輕”即重心太靠后。這種說法雖正確但不夠全面。實(shí)際上一切抬頭力矩過大或低頭力矩過小造成的迎角過大都會造成波狀飛行。調(diào)整的方法有：a推桿（升降調(diào)整片下扳）；b、重心前移（機(jī)頭配重）；c、減小機(jī)翼安裝角；d、加大水平尾翼安裝角（作用同推桿）。2、俯沖：模型大角度下沖。一般叫“頭重”，這種說法也不夠全面。一切抬頭力矩過小，低頭力矩過大造成的迎角過小都會造成模型俯沖。調(diào)整

14、的方法有：a拉桿（升降調(diào)整片上翹）；b、重心后移（減少機(jī)頭配重）；c、加大機(jī)翼安裝角；d、減小水平尾翼安裝角（作用同拉桿）。3、急轉(zhuǎn)下沖：模型向左（或向右）急轉(zhuǎn)彎下沖。原因是方向力矩不平衡或橫側(cè)力矩不平衡。具體原因多為機(jī)翼扭曲造成的左右升力不等或垂直尾翼縱向偏轉(zhuǎn)形成的方向偏轉(zhuǎn)力矩。機(jī)身左右彎曲的后果與垂直尾偏轉(zhuǎn)相同，也可能造成急轉(zhuǎn)下沖。調(diào)整的方法有：a、向轉(zhuǎn)彎反向扳方向調(diào)整片（蹬舵）；b、修正機(jī)翼扭曲（相當(dāng)于壓桿操縱副翼）。飛機(jī)或高級模型飛機(jī)的操縱其原理和調(diào)整模型相同，都是改變力矩平衡狀態(tài)。初級模型一般沒有這些舵面，只好用改變這些空氣動力面形態(tài)的方法來達(dá)到調(diào)整的目的，方法有三種：a加溫定形：把

15、需要調(diào)整的部位用手扳到一定角度同時(shí)加溫（哈氣、吹熱風(fēng)、烘烤等），停留一定時(shí)間使之變形。這種方法適用于紙、吹塑紙、木片部件。一般扳動角度越犬，溫度越高，保持時(shí)間越長調(diào)整變形越多。b、收縮變形：在需要調(diào)整的翼面的一面刷適當(dāng)濃度的透布油，這一面將隨透布油固化而收縮使翼面交形。C、型架定形。將翼面按調(diào)整要求在型架上固定達(dá)到改變形態(tài)的目的。一般配合使用加溫或刷涂料。這種方法適用于構(gòu)架式的翼面的調(diào)整。第四節(jié)手?jǐn)S直線距離科目一、三種飛行方式本科目是在限定寬度條件下比賽往返手?jǐn)S飛行距離。決定成績的因素有三個：a、投擲技術(shù)；b、模型的滑翔性能；c、模型的直線飛行性能。飛行方式有以下三種：1、自然滑翔直線飛行：出

16、手速度和模型的滑翔速度相同，出手后模型沿滑翔軌跡直線滑翔，飛行距離取決于出手高度和滑翔比，一般在6一10米之間。2、水平前沖直線飛行：出手速度稍大于模型的滑翔速度，出手后模型先水平直線前沖一段距離后過渡到自然滑翔。這種方式比自然滑翔距離可能提高2一5米。3、爬升前沖直線飛行：以更大的速度出手并且可以有小的出手角。出手后模型沿小角度直線爬升，然后轉(zhuǎn)入滑翔。這種方式可能比自然滑翔距離提高5一10米以上。第一種方式成績較低，但容易掌握，成功率高。后兩種方式飛行距離遠(yuǎn)，但放飛、調(diào)整技術(shù)難度大、成功率較低。因?yàn)榉较蚱詈惋w行距離成正比，增大飛行距離后模型飛出邊線機(jī)率增加(飛出邊線后成績無效)；前沖特別是

17、爬升前沖容易使模型失速下沖或改變航向飛出邊線。因此，為了取得好的成績，就需要了解更多的飛行調(diào)整知識，提高體能，熟練地應(yīng)用投擲技巧。二、模型的調(diào)整1、滑翔性能?；栊阅苁秋w出較大直線距離的基礎(chǔ)。調(diào)整時(shí)應(yīng)注意兩個問題。一個是最大限度的減小阻力型表面要保持光滑，零部件采用流線形(也括配重)，前后緣打磨為圓形，翼面平整不要扭曲等，減小阻力可以增大升阻比，即可以增大滑翔比。第二點(diǎn)是調(diào)整到有利迎角。迎角由升降調(diào)整片來控制。不同迎角模型的升阻比不同，有利迎角升阻比最大，同一高度的滑翔距離最遠(yuǎn)。正?；韬?，還需微調(diào)升降調(diào)整片，找到一個最佳舵位。2、模型的配重。許多人有一種印象，似乎模型越重越飛不遠(yuǎn)。其實(shí)不然。

18、模型的滑翔比和重量無關(guān)。另一方面，重量小模型的動能就小，克服阻力的能力就小，手?jǐn)S距離反而小。輕飄飄的稻草扔不遠(yuǎn)也是這個道理。所以，手?jǐn)S直線距離項(xiàng)目的模型，在規(guī)則允許的范圍內(nèi)，應(yīng)適當(dāng)增大重量，以加大模型的動能。3、機(jī)翼的剛性。手?jǐn)S模型的初速較大，機(jī)翼承受彎曲力矩大，容易變形甚至顫振而影響飛行性能。為此，制作時(shí)要小心操作，不讓翼面出現(xiàn)折痕。如剛性仍不足，就要適當(dāng)加強(qiáng)。方法是在翼根和機(jī)身接合處抹膠水，也可在翼根部單面域雙面貼加強(qiáng)務(wù)（如膠帶紙）。4、直線飛行的調(diào)整a理想的直線飛行是模型既沒有方向不平衡力矩又沒有橫側(cè)不平衡力矩，即垂直尾翼沒有偏角（方向調(diào)整片中立位置），左右機(jī)翼完全對稱（沒有副翼作用）。

19、這種情況不但阻力最小，而且能適應(yīng)速度的變化。b、實(shí)際上模型一般總是轉(zhuǎn)彎的，原因不外乎機(jī)翼不對稱（多數(shù)情況是機(jī)翼扭曲），產(chǎn)生了滾傳力矩，或是垂直尾翼有偏角產(chǎn)生了方向力矩。遇到這種情況最好查明原因“對癥下藥”，以達(dá)到接近理想的直線飛行。我們把這種調(diào)整方法叫做“直接調(diào)整法”。c、還有一種調(diào)整方法，例如由于機(jī)翼扭曲產(chǎn)生向左滾轉(zhuǎn)的力矩，模型向左傾斜，升力向左的分力使模型左轉(zhuǎn)彎。這種情況不直接糾正機(jī)翼的扭曲，而是給一點(diǎn)右舵，也可以使模型直飛。這種調(diào)整方法叫“間接調(diào)整法”。間接調(diào)整雖然也能實(shí)現(xiàn)直線飛行，但這種直線飛行是有缺陷的：一是增大了阻力，降低了滑翔性能；二是難于適應(yīng)速度的變化，不少模型前一段基本上能保

20、持直線，后一段轉(zhuǎn)彎偏航，其原因多半是間接調(diào)整造成的。因此，應(yīng)盡量采用“直接調(diào)整法”，避免“間接調(diào)整法”。5、克服前沖失速的方法前面提到前沖和前沖爬升可以大幅度提高飛行成績，但同時(shí)又存在失速下沖和失速轉(zhuǎn)向的危險(xiǎn)。因此克服前沖失速是提高成績的關(guān)鍵?？朔皼_失速的措施是提高俯仰安定性。具體做法是適當(dāng)配重前移重心，同時(shí)相應(yīng)加大機(jī)翼，水平尾翼的安裝角差，以保持俯仰平衡。這樣當(dāng)模型前沖抬頭機(jī)翼逐漸接近失速時(shí)，水平尾翼因按裝角小尚未失速，水平尾翼仍有足夠的低頭力矩使模型轉(zhuǎn)入滑翔?？朔皼_失速的另一個辦法是用較小的迎角飛行。事實(shí)證明，迎角越大越容易失速下沖，迎角越小越不容易進(jìn)入失速下沖。失速轉(zhuǎn)彎是機(jī)翼扭曲造成

21、的，機(jī)翼扭曲時(shí)，必有一側(cè)安裝角交大（另一側(cè)變小），接近失速時(shí)這一半機(jī)翼先失速，并使模型傾斜轉(zhuǎn)彎。前面提到的間接調(diào)整的缺陷尤其表現(xiàn)在這種情況，所以機(jī)翼的扭曲必須徹底糾正。三、投擲技巧模型調(diào)好之后，決定飛行成績完全取決于投擲技巧了。好的技巧能充分發(fā)揮模型的飛行性能，甚至可以彌補(bǔ)模型的某些缺陷。所以，并不是一投了事，要反復(fù)練習(xí)掌握要領(lǐng)：1、助跑、投擲的動作要協(xié)調(diào)，使模型保持平穩(wěn)，忌抖動和劃圓弧。2、恰當(dāng)?shù)某鍪炙俣取３鍪炙俣炔皇枪潭ú蛔兊?，不同的調(diào)整狀況，不同的飛行方式，不同的風(fēng)速風(fēng)向要求有不同的出手速度。爭取做到隨心所欲，準(zhǔn)確無誤。3、恰當(dāng)?shù)某鍪纸嵌?。一般自然滑翔方式出手?yīng)有一個很小的負(fù)角；水平前沖方式的出手角一般為零度（水平）；爬升前沖方應(yīng)有一個適當(dāng)?shù)恼牵ㄑ鼋牵?、出手點(diǎn)和出手方向：如果模型是完全直線飛行的，在無風(fēng)情況下，運(yùn)動員應(yīng)在起飛線的中點(diǎn)向正前方出手，這樣成功率最高。但事實(shí)上轉(zhuǎn)彎的模型占絕大多數(shù),側(cè)風(fēng)放飛的情況也占大多數(shù)。聰明的運(yùn)動員善于利用出手點(diǎn)和出手方向的變化來修正由于側(cè)風(fēng)和模型轉(zhuǎn)變引起的偏差。例如右轉(zhuǎn)彎模型如果在起飛線正中放飛就可能從右方飛出邊線，如果又碰上左側(cè)風(fēng)，情況就更嚴(yán)重。假如換一個方法出手點(diǎn)選在起飛線左側(cè)，出手方向有意識左偏。這樣前半段模型可能在空中飛出左邊線，而后半段可能繞回來在場內(nèi)著陸，使成績有效。