第一篇:中小學(xué)生航空模型入門教材
前言
我國航空模型運動起步于四十年代,1947年舉行首屆全國比賽。新中國成立后,在黨和政府的關(guān)懷下, 于五十年代初建立了組織指導(dǎo)機構(gòu),培養(yǎng)了一批骨干,群眾性的航空模型運動蓬勃發(fā)展,運動水平迅速提高。1978年10月我國加入了國際航空聯(lián)合會(FAI),1979年開始步入世界賽場。至1998年止,我國選手已獲19項世界冠軍;58人59次打破31項世界紀錄,為祖國贏得了榮譽。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)多次打破世界紀錄的郭浩洲、江育林、陶考德、甘彥龍、何偉雄、尹承伯、趙濟和、劉漢茂、李韶昆等一大批優(yōu)秀航空模型運動員,已永載我國體育史冊。
航模活動啟迪了孩子們的智慧、鍛煉了意志和培養(yǎng)了他們的心理素質(zhì)。
航模使孩子有理想愛學(xué)習(xí)。航空模型運動能帶給孩子豐富的知識和信息,對航模感興趣的孩子,就一定想知道飛機為什么會飛?飛行中怎樣保持平衡和穩(wěn)定?螺旋槳為什么會產(chǎn)生拉力?活塞式發(fā)動機怎樣工作?遙控技術(shù)是怎么回事? 相信孩子們會用自己的雙手和智慧找到答案。
目錄
第一章 基礎(chǔ)知識
第一節(jié) 什么是航空模型-------------3 第二節(jié) 伯努利原理與機翼升力----5
第二章 遙控航模飛機的制作
M60遙控航模飛機的制作--------10
第三章 航模設(shè)備
一、發(fā)射機與接收機-----------------36
二、舵機-38
三、電子調(diào)速器-----------------------38
四、電機-39
五、動力電池--------------------------40
第四章
航模模擬器(簡介)-----41
附錄:
自制工具-44
第一章 基礎(chǔ)知識
第一節(jié)
什么是航空模型
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)動機的,不能載人的航空器,就叫航空模型或模型飛機。
模型飛機與飛機模型
一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機。而不能飛行的,以某種飛機的實際尺寸按一定比例制作的模型叫飛機模型。
航空模型的組成
模型飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架和發(fā)動機五部分組成。
1、機翼――是模型飛機在飛行時產(chǎn)生升力的裝置,并能保持模型飛機飛行時的橫側(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飛行時的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。
3、機身――將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個整體的主干部分叫機身。同時機身內(nèi)可以裝載必要的控制機件,設(shè)備和燃料等。
4、起落架――供模型飛機起飛、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式, 前部兩面三個起落架,后面一個起落架叫后三點式。
5、發(fā)動機――它是模型飛機產(chǎn)生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動 力裝置有:橡筋束、活塞式發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、電 動機。
航空模型技術(shù)常用術(shù)語
1、翼展――機翼(尾翼)左右翼尖間的直線距離。(穿過機身部分也計算在內(nèi))。
2、機身全長――模型飛機最前端到最末端的直線距離。
3、重心――模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。
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――翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼狹長。
第二節(jié) 伯努利原理與機翼升力
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4~6厘米。然后用嘴向這兩張紙中間吹氣,如圖1所示。你會看到,這兩張紙不但沒有分開,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。
從這個現(xiàn)象可以看出,當兩紙中間有空氣流過時,壓強變小了,紙外壓強比紙內(nèi)大,內(nèi)外的壓強差就把兩紙往中間壓去。中間空氣流動的速度越快,紙內(nèi)外的壓強差也就越大。
圖1-兩張紙在內(nèi)外壓強差作用下靠攏
2、機翼升力原理
飛機在發(fā)動機驅(qū)動下向前飛行時,流過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,從而使機翼產(chǎn)生升力,當升力大于飛機的重力時飛機就能升空飛行了。
機翼剖面示意圖
平飛時機翼升力示意圖
3.基本飛行原理
飛行中的四個力
飛行中作用在飛機上的4個力分別是升力、重力、拉力、和阻力。只要飛機升空,這些4個力就作用在飛機上。升力是流過機翼上下表面的氣流產(chǎn)生的一個向上的升力。機翼向前運動,會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)生的一個向下的力。拉力是促使飛機在空中向前飛行的力,它的大小主要決定于發(fā)動機功率的高低。由于空氣的存在,飛機在空中飛行時會受到大氣分子的阻礙,這個阻礙就形成了和拉力相反的阻力。
飛行中的四個力
飛機的三個旋轉(zhuǎn)軸
飛機的三個旋轉(zhuǎn)軸并不是真實存在,而是三個假象的軸線。所有的飛機動作都圍繞這三個軸中的一個或多個產(chǎn)生的。它們分別稱為縱軸、橫軸和立軸。
飛行的三個旋轉(zhuǎn)軸
當飛機偏轉(zhuǎn)副翼時飛機開始縱軸滾轉(zhuǎn)
向左壓桿
當拉動尾翼升降舵時飛機爬升
向后拉桿
第二章 遙控航模飛機的制作
第一節(jié) M60遙控航模飛機
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M60遙控模型飛機。
M60遙控模型
一、主要規(guī)格 01.全長:450mm 02.翼展:600mm 03.動力: 單發(fā) 04.螺旋漿:單漿 05.舵機:升降及副翼
二、M60設(shè)計圖(詳解)1.機身側(cè)板(5mm KT板)×2 2.機身底板(5mm KT板)× 1
3.機身上蓋板及水平尾翼
4.機身垂直尾翼
5.補強板
覆板圖(50CM×50CM)
6.主翼(1mm吹塑紙)
三、主機翼的制作 1.主翼各組件
(1)舵機固定座(5mm KT板)(2)副翼連動桿套管(塑料片制作)(3)肋片(5mm KT板)(4)副翼(5mm KT板)
(5)主翼展開(1mm吹塑紙)(6)舵機
(7)碳纖棒(直徑2mm長 600*
1、400*1)(8)木片(長、寬、高600*5*1mm)
2.在1mm吹塑紙上畫出主翼主要尺寸,肋片間隔為50mm,碳纖棒補強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:兩個固定座之間的寬度要與舵機臂的寬度相同。
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。
肋片可用小刀進行切割,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固定座并在主翼中挖好孔。注:中央補上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)在肋片上端補上400mm的碳纖棒。(3)下端貼上1mm的木片。19
9.撕開所有的雙面膠帶,並在肋片上塗上苯板膠接合主翼。翼面壓上適當重量使膠水與翼面緊密接合,約一小時即可。10.使用1mm的鋼絲制作副翼連動桿,並量好連動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鋼絲擴孔。
(3).在1mm鋼絲上反向卷上白色膠帶。
(4).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。21
13.主翼與副翼接合完成。
四、機身制作 1.KT板切割
(1).5mm機身側(cè)板兩片。(2).5mm機身第一隔板。(3).5mm機身第二隔板。(4).5mm機身上蓋板。
(5).5mm斜切主翼座補強板。(6).5mm機身上蓋板及水平尾翼。(7).5mm機身垂直尾翼。
(8).5mm機身底板。
在機身側(cè)板上挖「主翼固定桿插孔」,並利用利用塑料片加雙面膠補強。
3.利用彩色膠帶上色並補強。4.藍色膠帶斜切。24
5.水平、垂直安定翼造型。
6.馬達固定座。
7.馬達固定座及第一、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強。
馬達座與機身側(cè)板接合。
9.再粘上另一邊的機身側(cè)板。
10.使用雙面膠接合機身側(cè)板與機身底板,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會綻開。補上透明膠帶后強度會加強。
2.在有倒角的情況下膠帶的接合會更緊密。
12.利用束帶將馬達固定在馬達座上,並于事先挖好的主翼固定孔中裝上2mm的碳纖棒。
13.制作機頭罩
(1).豆?jié){杯,底部直徑45mm。(2).底部剪開,高度減為60mm。(3).利用吹風(fēng)機加熱整型。(4).整型后的樣子。(5).加上彩色膠帶。
14.機頭罩與機身組合。
15.升降舵裝上舵角片 注:升降舵與水平翼之間要開槽斜切,背面利用透明膠帶補強。
16.電子零件配置。
(1).升降舵拉桿。(2).9G舵機。(3).舵機延長線。
(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。(7).電調(diào)塞在里面。
注:接收及舵機利用泡棉式雙面膠帶與機身側(cè)板粘接。
17.準備接合上蓋板及水平翼。
18.裝上垂直翼完成機身制作。
裝上舵機及連桿。
15.正面補強及涂裝,完成主翼。
五、機身主翼組合 1.貼上主翼固定座。
2.全配重量(含7.4_800mah鋰電),<270g。
3.完成M60
4.從正面看
第三章 航模設(shè)備
一、發(fā)射機與接收機
1、發(fā)射機就是遙控器,它的作用就是發(fā)出操作指令通過天線傳出去。發(fā)射機根據(jù)他的功能和通道數(shù)分為很多種,一般航模發(fā)射機至少是四通道的,(油門、副翼、升降舵、方向舵)。
標準四通道發(fā)射機
2、接收機是裝在飛機上的,它的作用是接收發(fā)射機發(fā)出的指令然后分配給對應(yīng)設(shè)備,接收機和發(fā)射機里面都有匹配頻率的晶體,接收機根據(jù)發(fā)射機通道的不同上面的插口也是不同的。
六通道接收機
注:什么是通道
通道也稱Ch,簡單地說就是指控制模型的一路相關(guān)功能。例如前進和后退是一路; 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作的(如炮塔的左右;上下俯仰;鳴笛、亮燈等),但是各個通道應(yīng)該可以同時獨立工作,不能互相干擾。固定翼飛機還要控制水平尾翼(升降)的通道和控制付翼(作橫滾等特技動作)的通道;直升機更要增加陀螺儀用的通道。
在電子混控(Electronical Mixing)模式下,6個通道的功能分別是:
第一通道:連接控制副翼(側(cè)傾)的舵機
第二通道:連接控制升降(俯仰)的舵機
第三通道:連接控制油門的舵機(對電動直升機而言,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
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
二、舵機
舵機是用來控制舵面的設(shè)備。舵機的搖臂和舵面中間用連桿連接,當接收機接收到指令后發(fā)送給舵機從而拉動舵面。級別用G表示,常用有 5G 8G 9G
5G舵機
三、電子調(diào)速器
動力的輸出大小是由電動機的轉(zhuǎn)速來確定的,而電動機的轉(zhuǎn)速就是由電子調(diào)速器控制。發(fā)射機油門的高低位置通過無線電信號被飛機上的接收機所接收解碼后,傳輸?shù)?/p>
電子調(diào)速器,調(diào)速器根據(jù)信號調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。電調(diào)根據(jù)電機種類分為有刷和無刷。電調(diào)大小用A來表示。
40A無刷電調(diào)
四、電機
電機分為無刷電機和有刷電機,無刷電機又分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子。決定電機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。無刷電機用KV表示。KV值越高轉(zhuǎn)速越快。
外轉(zhuǎn)子無刷電機
五、動力電池
大多數(shù)航模飛機上用的都使用串聯(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,容量越大使用時間越長,但重量越重。需要注意的是,航模用的鋰電池不能過充或過放,如果電池充電時間太長和使用電池到最低電壓就會對電池有影響。航模電池上標的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(簡介)
目前隨著電腦的不斷普及,電腦已進入了航模飛機的飛行領(lǐng)域。現(xiàn)在的航模愛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機。模擬飛行軟件已經(jīng)不是游戲軟件,它引入了空氣動力學(xué)原理,在模擬飛行過程中要根據(jù)飛行情況通過空氣動力計算來把模型飛機的姿態(tài)動態(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從而節(jié)約
新手入門的成本。下面為大家介紹一款免費的飛行模擬器軟件FMS。
FMS(Flying Model Simulation)飛行模型模擬器,是由德國航模愛好者開發(fā)的免費軟件。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)點是在操縱方式上很靈活,可以使用鍵盤、游戲操縱桿、專用的仿真操縱器和模型用無線電遙控器。不像一些其它軟件那樣必須使用無線電遙控器和帶“加密狗”的專用接口器,F(xiàn)MS使我們能有更多的選擇。在FMS軟件的手冊中附有連接多種無線電遙控器的接口電路圖,可以連接到電腦的串口,也可以連接到電腦的并口(打印機口)。
FMS 模擬器畫面
E_sKY 0905A FMS模擬器
附錄:
自制工具
1、自制熱切割器
取20~~30厘米長的電阻絲一段,常溫下電阻約為2歐姆,可以利用小的電爐或電烙鐵上的電阻絲,拉直以后使用。將電阻絲掛在粗鐵絲或木條制成的弓形架上,拉緊,兩端接出導(dǎo)線,如下圖所示,注意電阻絲的兩端不要短路。將電阻絲兩端6—12V電源上。注:可通過調(diào)節(jié)電阻絲長度控制溫度
2、斜角切割器
3、小電鉆
將鉆頭用油筆筆管連接在壞電動玩具上拆下的小電機上,可制成微型小電鉆。
第二篇:2009年大興區(qū)中小學(xué)生航空模型競賽規(guī)則
2009年大興區(qū)中小學(xué)生航空模型競賽規(guī)則
一、比賽中,運動員應(yīng)遵守紀律,服從裁判,對破壞紀律、無理取鬧、弄虛作假的現(xiàn)象,裁判可視情節(jié)予以批評、警告直至取消參賽資格。運動員對裁判工作有異議時,要通過老師或領(lǐng)隊向大會提出。比賽過程中老師和家長及閑雜人等不得進入場地。本規(guī)則的修改、補充、解釋由大會組織者和裁判長負責。
二、必須使用大會指定機型,允許對飛機進行小的改動,每架飛機只能由一名學(xué)生用來參加比賽,每名隊員在比賽中允許用2架飛機,備用零件數(shù)量不限。
三、模型飛機上必須標有與秩序冊上相同的參賽號,否則沒有參賽資格。
四、參賽選手準時到達各項目比賽地點聽候檢錄,三次點名不到者,該輪比賽作棄權(quán)論。
五、競賽開始前裁判員對參賽選手和模型飛機進行核實。
六、點名后,運動員必須到指定地點離開人群和裁判5米以上待飛,起飛前要說“申請起飛”,得到裁判同意后再飛。
七、競時項目一般規(guī)定:
1、模型飛機在飛行過程中如果和其它模型飛機或人員碰撞,終止記時。
2、若有零部件脫落,以先落地部分終止計時。
3、如果碰到障礙物下墜,落到地面終止計時,沒有停止飛行繼續(xù)記時。如果飛出視線,等待5秒,如重新出現(xiàn)則繼續(xù)計時,否則終止計時,并扣除等待時間5秒。
4、P1T—彈射模型滑翔機:單人放飛,不設(shè)助手,手柄長度不大于30厘米。
八、各項目具體規(guī)定和成績的測定方法:
1、競時項目:比賽飛行2輪,以2輪成績之和計算最終成績。自模型離手開始計時,著陸停止前進終止計時。計時單位為秒,計一位小數(shù)。滿10秒為正式飛行,不足10秒可重飛一次,但前一次成績作廢。第一輪最長測定時間30秒,第二輪測定絕對成績。
2、P1S—手擲模型滑翔機:本項分為現(xiàn)場制作和飛行成績測定兩部 分。
現(xiàn)場制作:學(xué)生自帶墊板、小刀、剪刀、膠水等用具聽點名 進入現(xiàn)場,大會統(tǒng)一發(fā)放套材,制作時間為30分鐘,完成后即可 交給裁判做標記并打分,滿分為10分。
飛行成績測定:運動員從起飛線向場地內(nèi)投擲,每輪投擲兩次,以 最遠的一次計入成績,測定方法為:飛機停穩(wěn)后,機頭到起飛線的 垂直距離,單位為米,保留一位小數(shù),飛出邊線0分。比賽進行2 輪,成績最高的一輪為最終成績。場地圖:
第三篇:航空模型基礎(chǔ)知識
航空模型基礎(chǔ)知識
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)動機最大工作容積10亳升。
1、什么叫飛機模型
一般認為不能飛行的,以某種飛機的實際尺寸按一定比例制作的模型叫飛 機模型。
2、什么叫模型飛機
一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機,叫航空模型。
二、模型飛機的組成
模型飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架和發(fā)動機五部分組成。
1、機翼——是模型飛機在飛行時產(chǎn)生升力的裝置,并能保持模型飛機飛機飛行時的橫側(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飛行時的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時 的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。
3、機身——將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個整體的主干部分叫機身。同時機身內(nèi)可以裝載必要的控制機件,設(shè)備和燃料等。
4、起落架——供模型飛機起飛、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式;前部兩面三個起落架,后面一個起落架叫后三點式。
5、發(fā)動機——它是模型飛機產(chǎn)生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動力裝置有:橡筋束、活塞式發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、電動機。
三、航空模型技術(shù)常用術(shù)語
1、翼展——機翼(尾翼)左右翼尖間的直線距離。(穿過機身部分也計算在內(nèi))。
2、機身全長——模型飛機最前端到最末端的直線距離。
3、重心——模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。
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——翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼狹長。
第一節(jié) 活動方式和輔導(dǎo)要點
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)生進行勞動觀點、勞動習(xí)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,要有示范和實際飛行情況的講評。通過放飛對學(xué)生進行應(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,激發(fā)創(chuàng)造性和不斷進取精神的好形式。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)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。同時也要防止把航模活動變成專門的理論課。
一、升力和阻力
飛機和模型飛機之所以能飛起來,是因為機翼的升力克服了重力。機翼的升力是機翼上下空氣壓力差形成的。當模型在空中飛行時,機翼上表面的空氣流速加快,壓強減小;機翼下表面的空氣流速減慢壓強加大(伯努利定律)。這是造成機翼上下壓力差的原因。
造成機翼上下流速變化的原因有兩個:a、不對稱的翼型;b、機翼和相對氣流有迎角。翼型是機翼剖面的形狀。機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、升力與機翼面積成正比;b、升力和飛機速度的平方成正比。同樣條件下,飛行速度越快升力越大;c、升力與翼型有關(guān),通常不對稱翼型機翼的升力較大;d、升力與迎角有關(guān),小迎角時升力(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),實質(zhì)上是發(fā)動機馬力和飛行迎角的正確匹配。
三、爬升
前面提到模型平飛時如加大馬力就轉(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到新的力平衡,模型進入穩(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Gsinθ);升力等于重力的另一分力(Y=GCosθ)。爬升時一部分重力由拉力負擔,所以需要較大的拉力,升力的負擔反而減少了。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當匹配。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,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。滑翔軌跡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=GSinθ);升力等于重力的另一分力(Y=GCosθ)。
滑翔角是滑翔性能的重要方面。滑翔角越小,在同一高度的滑翔距離越遠。滑翔距離(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(升阻比)。Ctgθ=1/h=k。
滑翔速度是滑翔性能的另一個重要方面。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)整某一架模型飛機時,主要用升降調(diào)整片和重心前后移動來改變機翼迎角以達到改變滑翔狀態(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,同時還要注意力矩的平衡。力矩是力的轉(zhuǎn)動作用。模型飛機在空中的轉(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;這就是機翼的升力力矩,水平尾翼的升力力矩;發(fā)動機的拉力力矩;動力系統(tǒng)的反作用力矩。
機翼升力力矩與俯仰平衡有關(guān)。決定機翼升力矩的主要因素有重心縱向位置、機翼安裝角、機翼面積。
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翼的迎角:增大抬頭力矩或減小低頭力矩將增大迎角;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) 檢查校正和手擲試飛
一、檢查校正
一架模型飛機制作裝配完畢后都應(yīng)進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,有些項目也可以進行一些簡單的測量。
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確。正視方向主要看機翼兩邊上反角是否相等;機翼有無扭曲;尾翼是否偏斜或扭曲。側(cè)視方向主要看機翼和水平尾翼的安裝角和它們的安裝角差;拉力線上下傾角。俯視方向主要看垂直尾翼有無偏斜;拉力線左右傾角情況;機翼、水平尾翼是否偏斜。
小模型一般用支點法檢查重心,選一點支撐模型,當模型平穩(wěn)時,該支點就是重心的位置。
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),在試飛中進一步觀察。
二、手擲試飛
手擲試飛的目的是觀察和調(diào)整滑翔性能。方法是右手執(zhí)機身(模型重心部位),高舉過頭,模型保持平正,機頭向前正對風(fēng)向下傾10度左右,沿機身方向以適當?shù)乃俣葘⒛P椭本€擲出,模型進入獨立滑翔飛行狀態(tài)。手擲方法要多次練習(xí),要注意糾正各種不正確的方法,比較普遍的毛病有:模型左右傾斜或機頭上仰;出手不是從后向前的直線,而是繞臂根劃弧線;出手方向不是沿機身向前,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)進行調(diào)整,使模型達到正常的滑翔狀態(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(機頭配重);c、減小機翼安裝角;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)整的方法有:a、拉桿(升降調(diào)整片上翹);b、重心后移(減少機頭配重);c、加大機翼安裝角;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、修正機翼扭曲(相當于壓桿操縱副翼)。
飛機或高級模型飛機的操縱其原理和調(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)的方法來達到調(diào)整的目的,方法有三種:
a、加溫定形:把需要調(diào)整的部位用手扳到一定角度同時加溫(哈氣、吹熱風(fēng)、烘烤等),停留一定時間使之變形。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) 手擲直線距離科目 一、三種飛行方式
本科目是在限定寬度條件下比賽往返手擲飛行距離。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,但放飛、調(diào)整技術(shù)難度大、成功率較低。因為(a)方向偏差和飛行距離成正比,增大飛行距離后模型飛出邊線機率增加(飛出邊線后成績無效);(b)前沖特別是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。滑翔性能是飛出較大直線距離的基礎(chǔ)。調(diào)整時應(yīng)注意兩個問題。一個是最大限度的減小阻力,模型表面要保持光滑,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。正常滑翔后,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。其實不然。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,手擲距離反而小。輕飄飄的稻草扔不遠也是這個道理。所以,手擲直線距離項目的模型,在規(guī)則允許的范圍內(nèi),應(yīng)適當增大重量,以加大模型的動能。
3、機翼的剛性。手擲模型的初速較大,機翼承受彎曲力矩大,容易變形甚至顫振而影響飛行性能。為此,制作時要小心操作,不讓翼面出現(xiàn)折痕。如剛性仍不足,就要適當加強。方法是在翼根和機身接合處抹膠水,也可在翼根部單面域雙面貼加強務(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),左右機翼完全對稱(沒有副翼作用)。這種情況不但阻力最小,而且能適應(yīng)速度的變化。
b、實際上模型一般總是轉(zhuǎn)彎的,原因不外乎機翼不對稱(多數(shù)情況是機翼扭曲),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翼的扭曲,而是給一點右舵,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,但同時又存在失速下沖和失速轉(zhuǎn)向的危險。因此克服前沖失速是提高成績的關(guān)鍵。
克服前沖失速的措施是提高俯仰安定性。具體做法是適當配重前移重心,同時相應(yīng)加大機翼,水平尾翼的安裝角差,以保持俯仰平衡。這樣當模型前沖抬頭機翼逐漸接近失速時,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。
克服前沖失速的另一個辦法是用較小的迎角飛行。事實證明,迎角越大越容易失速下沖,迎角越小越不容易進入失速下沖。
失速轉(zhuǎn)彎是機翼扭曲造成的,機翼扭曲時,必有一側(cè)安裝角交大(另一側(cè)變小),接近失速時這一半機翼先失速,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?shù)某鍪炙俣取3鍪炙俣炔皇枪潭ú蛔兊模?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,準確無誤。
3、恰當?shù)某鍪纸嵌取R话阕匀换璺绞匠鍪謶?yīng)有一個很小的負角;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?shù)恼?仰角)。
4、出手點和出手方向:如果模型是完全直線飛行的,在無風(fēng)情況下,運動員應(yīng)在起飛線的中點向正前方出手,這樣成功率最高。但事實上轉(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)。聰明的運動員善于利用出手點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),情況就更嚴重。假如換一個方法——出手點選在起飛線左側(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。
5、風(fēng)與投擲時機:風(fēng)對飛行的影響有不利的一面,另外也有有利的方面。例如順風(fēng)能增大飛行距離;逆風(fēng)則減小飛行距離,側(cè)風(fēng)有時加劇偏航,有時又減小偏航。風(fēng)一般是陣性的,風(fēng)速和風(fēng)向在不斷變化。要善于捕捉最佳出手時機。例如順風(fēng)時最好大風(fēng)瞬間出手,逆風(fēng)時在弱風(fēng)瞬間出手。
第四篇:第一節(jié)航空模型
第一節(jié)航空模型;
一、什么叫航空模型;航空模型是各種航空器模型的總稱;最大飛行重量同燃料在內(nèi)為五千克;最大升力面積一百;
1、什么叫飛機模型;一般認為不能飛行的,以某種飛機的實際尺寸按一定比;
2、什么叫模型飛機;一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機,也叫航空模型;思考:
1、看了以上文字你了解“飛機模型”、“模型;
2、把你見過或聽聞過的“飛機模型”、“航空模型”;二
第一節(jié)航空模型
一、什么叫航空模型
航空模型是各種航空器模型的總稱。它包括模型飛機和其他模型飛行器。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)動機的,不能載人的航空器,就叫航空模型(比如我們前文提到的“竹蜻蜓”和“紙飛機”就是一種簡單的航空模型)。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)動機最大工作容積10亳升。
1、什么叫飛機模型
一般認為不能飛行的,以某種飛機的實際尺寸按一定比例制作的模型叫飛機模型。
2、什么叫模型飛機
一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機,也叫航空模型。
思考:
1、看了以上文字你了解“飛機模型”、“模型飛機”或“航空模型”的關(guān)系了嗎?
2、把你見過或聽聞過的“飛機模型”、“航空模型”介紹給同學(xué)聽。
二、模型飛機的組成
模型飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架和發(fā)動機五部分組成。
1、機翼——是模型飛機在飛行時產(chǎn)生升力的裝置,并能保持模型飛機飛機飛行時的橫側(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飛行時的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。
3、機身——將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個整體的主干部分叫機身。同時機身內(nèi)可以裝載必要的控制機件,設(shè)備和燃料等。
4、起落架——供模型飛機起飛、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式;前部兩面三個起落架,后面一個起落架叫后三點式。
5、發(fā)動機——它是模型飛機產(chǎn)生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動力裝置有:橡筋束、活塞式發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、電動機。
第二節(jié)航空模型運動
我們走進“空摸組”就已經(jīng)是在進行航空模型的活動。航空模型運動是以操縱、放飛自制或裝配的模型航空器進行戶外活動、訓(xùn)練比賽或創(chuàng)紀錄飛行的一項科技性較強的運動。
現(xiàn)代航空模型運動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發(fā)動機、噴氣發(fā)動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等(本學(xué)期我們主要研究的是橡筋動力模型飛機)。
航空模型的競賽科目有:留空時間、飛行速度、飛行距離、特技、“空戰(zhàn)”等(橡筋動力模型飛機成績主要是看留空時間的長短)。目前世界錦標賽設(shè)有30個項目,隔年舉行一次。航空模型還設(shè)有專門記錄各項絕對成績的紀錄項目。目前國際航聯(lián)共設(shè)90項航空模型世界紀錄。
航空模型活動從一開始就引起人們濃厚的興趣,而且千百年來長盛不衰,主要原因就在于它的趣味性和知識性,在于它在航空事業(yè)的發(fā)展和科技人才的培養(yǎng)方面起著十分重要的作用。
(1)航空模型是探索飛行奧秘的工具。
人類自古以來就幻想著飛行。昆蟲、鳥禽、風(fēng)吹起樹葉和上升的炊煙,都曾引起過人類飛行的遐想。西漢劉安在《淮南子》中記載著后羿的妻子嫦娥偷食了長生藥而飛上月宮的美妙故事。這反映了古人對飛行的追求和向往。
在載人的航空器出現(xiàn)之前,人類就創(chuàng)造了許多能飛行的航空模型,不斷地探索著飛行的奧秘。距今2000多年前的春秋戰(zhàn)國時期,我們的祖先就制作出能飛的木鳥模型。《韓非子》中記載著:“墨子為木鳶,三年而成,飛一日而敗。”宋朝李鳶等人編的《太平御覽》中也有“張衡嘗作木鳥,假以羽翮,腹中施機,能飛數(shù)里”的記載。另外,還制作出種類繁多的孔明燈、風(fēng)箏和竹蜻蜒等。
唐代以后,我國的風(fēng)箏傳到國外,在世界上流傳開來。西方有人用風(fēng)箏做飛行試驗,探索制造飛機的可能。美國的萊特兄弟是世界上第一架飛機的制造者,他們的飛機在1903年12月17日試飛成功。他們就是先用大風(fēng)箏進行種種試驗,然后制造出滑翔機,解決了升降、平衡、轉(zhuǎn)彎等問題,最后才把飛機制造成功的。
飛機發(fā)明之前,航空模型具有強烈的探索性質(zhì),在飛機發(fā)明之后,航空模型仍然是研究航空科學(xué)的必要工具。每一種新飛機的試制,都
要先在風(fēng)洞里用模型進行試驗,甚至連航天飛機這樣先進的航空器,也要經(jīng)過模型試驗階段,取得必要的數(shù)據(jù),才能獲得成功。
(2)航空模型是很有實用價值的器具。我國漢代就有用風(fēng)箏測量距離和傳遞信息的。隨著航空模型的發(fā)展,特別是無線電遙控模型飛機的日臻完善,航空模型的用途越來越廣泛。
例如,可以利用無線電遙控模型飛機作為部隊和民兵對空射擊訓(xùn)練的靶機。在訓(xùn)練的時候,通過無線電遙控設(shè)備控制航模靶機完成直線飛行、轉(zhuǎn)彎、上升、俯沖等飛行動作,甚至在靶機上完成空投降落傘、發(fā)射模型火箭、投放炸彈、施放拖靶等特技動作。在實彈射擊時候,可以在航模靶機尾部幾十米遠處拖拽一個彩色靶袋,以靶袋作為目標,避免擊毀靶機。
又如,在無線電遙控模型飛機上裝上攝影機,就可以對地面進行航空攝影,拍攝一些人們不容易接近的野生動植物,甚至可以拍攝一些危險性很大的驚險鏡頭或戰(zhàn)斗場面等。
另外,可以利用航模飛機攜帶農(nóng)藥滅蟲,利用航模飛機拖一根尼龍線從一個山頭到另一個山頭,然后換成鋼索,進行高山架線。還可以利用航模飛機飛入云層,施放催化劑,進行人工降雨,等等。
(3)航空模型是普及航空知識的玩具。
航空模型活動在普及航空知識、培養(yǎng)航空科技人才方面所起的作用是很大的,許多著名的航空學(xué)家,小時候都非常喜愛航空模型。美國的萊特兄弟小時候就愛玩飛螺旋(竹蜻蜓),從而產(chǎn)生對航空事業(yè)的濃厚興趣。美國登月飛船阿波羅11號船長阿姆斯特朗,小時候也酷愛航空模型,他在家里的地下室安裝了一個風(fēng)洞,用來試驗自己制作的模型飛機,這無疑對他成為世界上第一個踏上月球的人有著巨大的影響。我國也有許多著名的飛機設(shè)計師、火箭設(shè)計師、飛行員等,小時候就是航模愛好者。
另外,航空模型還是一種非常吸引人的娛樂玩具。春光明媚,千姿百態(tài)的風(fēng)箏隨風(fēng)飄蕩;夏日朗朗,五顏六色的飛盤劃出一道道弧線,秋高氣爽,各式各樣的模型飛機在藍天中翱翔;冬天恬靜,彩色繽紛的熱氣球冉冉升起。所有這些把人們的生活裝點得更加豐富多彩。(當然了,別以為會玩竹蜻蜓”或“紙飛機”就認為簡單的航空模型并沒
有什么特別,其實里面的學(xué)問可大了,不但講求用料的;在飛機發(fā)明之后,航空模型作為普及航空知識的工具和;最后希望你們進行一段時間的航模組活動以后,不但能;作業(yè):學(xué)了這課,寫一寫你的心得,對父母說一說;第三節(jié)升力;飛機為什么能翱翔藍天?而汽車只能在陸路馳騁?輪船;猜想:;實驗:雙手各捏一張紙并靠攏,向紙中間吹氣;情況如圖:原來是一股氣流,由于機翼地插入,被分成;思
有什么特別,其實里面的學(xué)問可大了,不但講求用料的選擇,在投擲飛機時所使用的力量及角度都是需要學(xué)習(xí)的,假如了解并掌握到其中的技巧之后,你便能真正享受飛行模型所帶來的樂趣。)
在飛機發(fā)明之后,航空模型作為普及航空知識的工具和娛樂玩具的作用更加突出。為了推動航空事業(yè)的發(fā)展,1905年10月,在法國成立了國際航空聯(lián)合會。它下設(shè)國際航空模型委員會,負責制定航空模型競賽規(guī)則,組織國際航空模型競賽活動。中國是國際航空聯(lián)合會成員,積極參加國際航空模型競賽活動,并取得了優(yōu)異的成績。在國內(nèi),經(jīng)常舉行全國性和地方性的航空模型競賽,以推動航空模型活動和普及航空科學(xué)知識。
最后希望你們進行一段時間的航模組活動以后,不但能將親手制作的矯健“雄鷹”翱翔藍天,還能學(xué)到許多科技知識,培養(yǎng)善于動腦又善于動手和克服困難勇于進取的優(yōu)秀品質(zhì),促進德智體全面發(fā)展,進而走進獻身祖國航空事業(yè)的理想。
作業(yè):學(xué)了這課,寫一寫你的心得,對父母說一說。
第三節(jié)升力
飛機為什么能翱翔藍天?而汽車只能在陸路馳騁?輪船只能在水中航行?
猜想:
實驗:雙手各捏一張紙并靠攏,向紙中間吹氣。你看到什么?原因呢?
情況如圖:原來是一股氣流,由于機翼地插入,被分成上下兩股。通過機翼后,在后緣又重合成一股。由于機翼上表面拱起,是上方的那股氣流的通道變窄。根據(jù)上文所講(氣流的連續(xù)性原理和伯努利定理)可以得知,機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小,也就是說,機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力要大,這個壓力差就是機翼產(chǎn)生的。
思考:空氣通過機翼上表面的速度快,通過下表面的速度慢,為什么呢?你能用學(xué)過的數(shù)學(xué)來解答嗎?
2、翼型種類
常用的模型飛機翼型有對稱、雙凸、平凸、凹凸,s形等幾種,如圖2所示
對稱翼型的中弧線和翼弦重合,上弧線和下弧線對稱。這種翼型阻力系數(shù)比較小,但升阻比也小。一般用在線操縱或遙控特技模型飛機上
雙凸翼型的上弧線和下弧線都向外凸,但上弧線的彎度比下弧線大。這種翼型比對稱翼型的升阻比大。一般用在線操縱競速或遙控特技模型飛機上
平凸翼型的下弧線是一條直線。這種翼型最大升阻比要比雙凸翼型大。一般用在速摩不太高的初級線操縱或遙控模型飛機上
凹凸翼型的下弧線向內(nèi)凹入。這種翼型能產(chǎn)生較大的升力,升阻比也比較大。廣泛用在競賽留空時間的模型飛機上
(1)制作翼型:在距前緣25mm處彎折一下,使它;在每邊距翼尖80mm處,從折痕到前緣切開一個口,;將吹塑紙按圖示尺寸裁出水平尾翼和垂直尾翼;按圖示將機翼翼臺與機身桿粘接在一起(要求:翼臺前;修機頭右拉:按圖示用0.75mm木片裁成5mm×;按圖示將套材中的尾鉤開口向后,用老虎鉗將尾鉤小心;用雙面膠將垂直尾翼、水平尾翼分別粘接在機身桿后部;按圖示用雙面膠將前
(1)制作翼型:在距前緣25mm處彎折一下,使它向上凸起6mm。具體做法:先在折痕處的機翼下面用鉛筆壓一條印,然后沿此線彎折。(2)制作上反角:
在每邊距翼尖80mm處,從折痕到前緣切開一個口,再把翼尖翹起25°、切口最大處相距25mm,用透明膠帶把切口粘上。為了增加機翼強度,用透明膠帶把翼型折痕和上反角折痕粘住。
2、制作尾翼:
將吹塑紙按圖示尺寸裁出水平尾翼和垂直尾翼。
3、制作機身:
按圖示將機翼翼臺與機身桿粘接在一起(要求:翼臺前端面距機身桿前端面60mm)。
修機頭右拉:按圖示用0.75mm木片裁成5mm×10mm的木片,粘接于機頭右側(cè),然后用壁紙刀將機頭修整出帶有向右偏轉(zhuǎn)的形狀。
4、穿尾鉤:
按圖示將套材中的尾鉤開口向后,用老虎鉗將尾鉤小心地釘入機身桿(距機頭前端240mm處),再用細而輕的線綁上三、四圈,滴上一滴速凝膠水,固定好尾鉤。
5、粘接尾翼:
用雙面膠將垂直尾翼、水平尾翼分別粘接在機身桿后部。
6、粘接機翼:
按圖示用雙面膠將前翼粘接在桿身上,可用透明膠帶加強。
7、組裝機頭:
按圖示將套材中的機頭組件制作成下圖形狀,即鐵絲由后向前穿入螺旋槳,在前面6mm處彎折成90度角,正好嵌入螺旋槳中心的凹槽里(注意螺旋槳有凹槽的朝前),最后插入機身頭部。
8、安裝動力橡筋:
將套材中的橡筋束系緊后盤成三圈,分別掛在機頭鋼絲鉤和尾鉤上(注意:橡筋束應(yīng)呈松弛狀態(tài))。
第七節(jié)橡筋動力模型飛機制作
(三)本節(jié)我們將對制作過程中一些問題的進行探討研究
你在制作過程中遇到那些問題?是如何解決的?你能根據(jù)制作的過程或制作成的模型提一些問題,并能通過前幾節(jié)知識學(xué)習(xí)來解答嗎?
制作中的問題:
解答方法:
針對模型的問題:解答:
根據(jù)以上探討,修改自己的模型。第八節(jié)橡筋動力模型飛機調(diào)試
(一)橡筋動力模型飛機我們已經(jīng)做好了,下面就是要放飛。但在放飛前我們要先進行調(diào)試。飛行調(diào)整是飛行原理的應(yīng)用。調(diào)整是為了更好的飛行。
一架模型飛機制作裝配完畢后都應(yīng)進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,有些項目也可以進行一些簡單的測量。
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確。正視方向主要看機翼兩邊上反角是否相等;機翼有無扭曲;尾翼是否偏斜或扭曲。側(cè)視方向主要看機翼和水平尾翼的安裝角和它們的安裝角
1、波狀飛行:滑翔軌跡起伏如波浪;
2、俯沖:模型大角度下沖;
3、急轉(zhuǎn)下沖:模型向左(或向右)急轉(zhuǎn)彎下沖;a、加溫定形:把需要調(diào)整的部位用手扳到一定角度同;
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(機頭配重);c、減小機翼安裝角;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)整的方法有:a、拉桿(升降調(diào)整片上翹);b、重心后移(減少機頭配重);c、加大機翼安裝角;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、修正機翼扭曲(相當于壓桿操縱副翼)。飛機或高級模型飛機的操縱其原理和調(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)的方法來達到調(diào)整的目的,方法有三種:
a、加溫定形:把需要調(diào)整的部位用手扳到一定角度同時加溫(哈氣、吹熱風(fēng)、烘烤等),停留一定時間使之變形。這種方法適用于紙、吹
b、第六節(jié)橡筋動力模型飛機制作
(二);第七節(jié)橡筋動力模型飛機制作
(三);第八節(jié)橡筋動力模型飛機調(diào)試
(一);第九節(jié)橡筋動力模型飛機調(diào)試
(二);第十節(jié)橡筋動力模型飛機手擲試飛; c、d、第六節(jié)橡筋動力模型飛機制作
(二)e、第七節(jié)橡筋動力模型飛機制作
(三)f、第八節(jié)橡筋動力模型飛機調(diào)試
(一)g、第九節(jié)橡筋動力模型飛機調(diào)試
(二)h、第十節(jié)橡筋動力模型飛機手擲試飛
i、
第五篇:2015年杭州中小學(xué)生科技節(jié)航空模型競賽
2015年杭州市中小學(xué)生科技節(jié)航空模型競賽
(中學(xué)組)規(guī)則
一、無線電遙控電動模型紙飛機繞標賽
1、技術(shù)要求:
(1)參賽模型應(yīng)根據(jù)航空模型安全規(guī)范自行設(shè)計,并在報名時提供圖紙數(shù)據(jù)及配置方案,通過審核方可參賽。(2)動力源電池最高標稱電壓7.4V。
2、助手:
允許1名助手入場,助手不得操縱模型。
3、比賽方法:
(1)比賽時間5分鐘,運動員進場1分鐘內(nèi)必須起飛,運動員須在一次比賽中完成繞標10圈和定點降落的飛行任務(wù)。
(2)運動員操縱模型圍繞間距為15米的標桿進行環(huán)繞飛行,模型起飛(垂直離地或手擲起飛)即為正式飛行,每輪比賽只有一次正式飛行。因技術(shù)問題沒能起飛可更換備機。
(3)起飛后沿逆時針方向環(huán)繞飛行,途中不得改變飛行方向。直至飛滿10圈,從標桿內(nèi)側(cè)飛行即為漏標,須補標完成,否則該圈不計入飛行圈數(shù)。完成10圈繞標飛行后才能進行定點降落。
(4)運動員可跟隨模型進行操縱,比賽中電機的工作時間不限。(5)模型在完成比賽任務(wù)前觸地,比賽終止。
4、下述情況該輪成績判為0分:(1)空中解體或掉落零件該輪為0分(2)著陸解體或有部件分離該輪為0分(3)著陸碰撞他人或自己該輪為0分
5、成績評定:
(1)比賽進行2輪,每輪成績?yōu)轱w行圈數(shù)得分、飛行時間得分及定點降落得分之和。
(2)飛行圈數(shù)得分=運動員本次飛行圈數(shù)×100,不滿整圈的不計入成績。
(3)飛行時間得分=每輪所有運動員中最快平均單圈飛行時間 / 運動員本次平均單圈飛行時間×100,飛行時間保留小數(shù)點后兩位。(4)定點降落得分=100-4X,其中X為定點降落距離,即機頭垂足距靶心距離,以米為單位,降落距離保留小數(shù)點后兩位。(5)比賽飛行兩輪,取成績高的一輪為比賽成績。如相同,則進行決賽,直至決出名次。
二、電動線操縱特技模型飛機競技賽
1、技術(shù)要求:
電機直徑不得大于27.7mm,電源最大標稱電壓12伏特。電源可以外接,不得使用交流電源。操縱線長度不超過6米。內(nèi)置電源的,可以使用附加的線控或遙控電源開關(guān)。
2、助手:
允許1名助手進場,助手不得操縱模型。
3、比賽方法:
(1)比賽時間4分鐘。超過比賽時間的動作不予評分。(2)模型離地即為正式飛行。
(3)特技動作應(yīng)按規(guī)定順序進行。動作之間至少平飛2圈。(4)飛行中,每名裁判員對每個動作按10分制評分,可用0.5分。評分乘以動作難易系數(shù)為該動作的得分。不按順序做的動作不予記分。漏做、補做的動作不予記分。
(5)比賽組織者必須指定至少3名裁判員評分,比賽成績?yōu)?名裁判員評分的和為比賽成績。
(6)比賽進行2輪,以成績較高的一輪得分為個人競賽成績,若成績相同,以2輪成績之和排列名次。
4、動作:
(1)起飛、平飛(K=2)平穩(wěn)滑跑不短于4.5米,1圈內(nèi)升至正常高度。平飛2圈,高度1.5米,波動不得超過+0.3米。
(2)單過頂(K=3)從正常平飛高度開始,進入垂直上升和俯沖,飛越運動員頭頂正上方。將底圓一分為二,然后改為正常平飛高度。
(3)內(nèi)筋斗,3個(K=6)從正常平飛高度開始,連續(xù)做3個圓滑而柔和的筋斗。筋斗底部在正常平飛高度,頂部在45度仰角線上。然后繼續(xù)做半個筋斗改成倒飛,并降到正常平飛高度。
(4)倒飛,2圈(K=4)在正常平飛高度柔和而平穩(wěn)地飛行2圈,高度1.5米,波動不得超過+0.3米。(5)外筋斗,3個(K=6)從正常平飛高度的倒飛開始,連續(xù)做3個圓滑而柔和的筋斗。筋斗底部在正常平飛高度,頂部在45度仰角線上。然后繼續(xù)做半個筋斗改成正飛,并降到正常平飛高度。
(6)著陸(K=5)從正常平飛高度開始,柔和地下降著陸。模型除起落架外,任何部分都沒有與地面接觸。模型從觸地點起1圈內(nèi)應(yīng)停止滑行。三、四旋翼無人機制作飛行
1、概述
是以4個電機作為動力,通過調(diào)整電機轉(zhuǎn)速進行飛行姿態(tài)控制的飛行器。
2、技術(shù)要求
旋翼對角軸距不大于350mm,電機直徑不大于28mm,電池標稱電壓不大于11.1V,電子調(diào)速器電流不大于30A,飛行控制器處理器不小于32bit。
3、競賽方法
(1)運動員自帶符合規(guī)定的配件進行現(xiàn)場制作調(diào)試,工具自備;并用現(xiàn)場制作的模型進行飛行比賽;
(2)制作完成后的模型須在裁判組的監(jiān)督下進行調(diào)試并通過飛行審核,符合安全飛行要求的模型,方可參加飛行比賽;
(3)運動員操縱模型按順序完成飛行科目,漏做的科目不能補做;飛行用時自電機啟動開始計時,模型著陸終止計時。
(4)參賽選手可以跟隨模型。
4、比賽時間
制作及調(diào)試時間共150分鐘;每輪飛行比賽的時間為5分鐘,運動員進場開始計時。
5、助手
制作和飛行須由運動員獨立完成,調(diào)試階段允許1名教練員入場進行口頭指導(dǎo)。
6、飛行科目
(1)模型由停機坪起飛至目視高度,得100分;(2)在目視高度做順時針自旋一周,得100分;
(3)模型繞垂直樁水平順時針飛行一周,得100分;
(4)模型降落在1.5×1.5m,高0.8m的高臺停留3秒,得100分;(5)模型穿越高1m、寬1.5m的龍門,得100分;
(6)飛回停機坪上空目視高度做逆時針自旋一周,得100分;(7)著陸在停機坪內(nèi),得100分,壓線得50分,停機坪外不給分。
7、成績評定
(1)單輪成績由飛行用時和完成科目得分組成,完成科目得分高者名次列前,得分相同則用時少者名次列前。
(2)比賽進行2輪,以較高一輪成績作為運動員個人成績。