勁鷹無人機航?；A(chǔ)知識簡介

1、勁鷹無人機航?；A(chǔ)知識簡介1、飛機各部分的名稱和作用 模型飛機通常與載人的飛機一樣，主要是由機翼、 尾翼、 機身、起落架和發(fā)動機這五個 部分組成。（1）機翼：是模型飛機在飛行時產(chǎn)生升力、克服飛機的重力，保證飛機離地、上升和 在空中飛行時的橫側(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飛行時的俯仰 安定，垂直尾翼是保持模型飛機飛行時的方向安定。 水平尾翼上的升降舵可用來控制模型飛 機的升降，垂直尾翼上的方向舵可用來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：提供模

2、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做前三點式；前部兩面三個起落架，后面一個起落架叫后做三點式。（ 5）動力裝置： 它是模型飛機產(chǎn)生飛行動力的裝置。 模型飛機一般常用的動力裝置有： 橡筋束、活塞式發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、電動機。典型的常規(guī)飛機一般都具有以上五個部分， 但在特殊形式的飛機上也有例外， 例如在滑 翔機上就沒有動力裝置；在“飛翼”式飛機上沒有水平尾翼和機身等。2、一般飛機的操縱面和它們的作用（1）副翼：一般在機翼兩端的后部，駕駛員通過操縱桿操縱副翼，可以使飛機左、右 傾斜。（2）升降舵：一般在水平尾翼的后部，駕駛員通過操縱桿，使升降舵上翹和下彎，可 以使飛

3、機抬頭和低頭。（ 3）方向舵：一般在垂直尾翼的后部，駕駛員通過腳踏板，使方向舵左右偏轉(zhuǎn)，可以 使飛機向左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。3、空氣和空氣動力 由于目前的模型飛機都是在大氣中靠空氣動力飛行的， 因此在進行航?；顒訒r要對空氣 和空氣的流動規(guī)律做些初步了解。（1）空氣空氣是無色透明的氣體，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)生相對運動時，如我們迎風(fēng)站在廣場上被風(fēng)吹，或是我們在 無風(fēng)時騎自行車前進， 都會感到有風(fēng)從前面吹來。 在這兩種情況下， 我們與空氣發(fā)生了相對 運動，空氣向后推我們的力就叫“空氣動力” 。（2）風(fēng) 一般把空氣的流動現(xiàn)象特別是空氣的水平流動稱

4、為風(fēng)。 一般用風(fēng)速和風(fēng)向 （或風(fēng)級） 來 表示風(fēng)的特性。風(fēng)對飛機的飛行產(chǎn)生影響， 特別是對飛行速度較低的模型飛機影響很大。 當(dāng)然， 風(fēng)對靠 風(fēng)力飛行的風(fēng)箏有更大的影響。 因此在飛行模型飛機時， 對風(fēng)的影響不能不加以考慮。 如飛 行速度較慢的初級橡筋動力模型飛機就不適宜在 3 級以上的風(fēng)速下飛行。 自由飛模型飛機也 不適宜在較大的風(fēng)速下飛行，因為它在飛行中會被風(fēng)吹到很遠的地方，不容易收回。飛機的起飛最好選在逆風(fēng)的方向， 同時也要考慮如何操縱才能使飛機能夠落在預(yù)定的場 地。自由飛模型飛機要考慮風(fēng)向?qū)厥盏挠绊?。?）氣流。 其實，氣流也是風(fēng)。 在航模中 “氣流”往往是指局部的空氣流動， 包括垂直方

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

6、要是由機翼產(chǎn)生的。對機翼升力產(chǎn)生的原理，我們可以從兩個不同的方面來解釋： 從總體來看， 不論是弧形翼面還是有一定正迎角的平板翼面， 當(dāng)空氣流過它們時， 都 會產(chǎn)生一種稍稍向下傾斜的流動， 這種向下傾斜流動的空氣的反作用力， 就會向上推翼面而 產(chǎn)生升力。 從局部來看， 不論是弧形翼面還是有一定正迎角的平板翼面， 它們都會使流過的空氣 形成上下不對稱的流動，因而造成上下翼面的壓力差而產(chǎn)生升力。 當(dāng)飛機的機翼為對稱形狀， 氣流沿著機翼對稱軸流動時， 由于機翼兩個表面的形狀一 樣，因而氣流速度一樣，所產(chǎn)生的壓力也一樣，此時機翼不產(chǎn)生升力。（2）翼型的種類對稱翼型： 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 特技的機翼上以及像真模型的機翼上。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 型機翼上。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， 同時阻力也較大，所 以它常用在低速的競時模型飛機和室內(nèi)模型飛機的機翼上。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)定性很好的沒有水平尾翼的飛 翼式模型飛機上。5、模型飛機飛行時所受到的阻力 模型飛機飛行中受到與飛行方向相反的阻力， 阻礙模型

8、飛機前進。 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，察覺不出來。由于空氣 運動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的氣流中， 到平板阻礙， 速度急劇減小， 壓強大大增加， 形成一個很大的渦流區(qū)， 渦流區(qū)的壓強很小， 阻力。平板的

9、前面正對著迎面吹來的氣流， 氣流受 向被平板分開的氣流， 繞過平板， 來不及聚攏， 這樣平板的前后就產(chǎn)生了壓強差， 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，或者說是由升力“誘導(dǎo)”而產(chǎn)生的，所以稱誘導(dǎo)阻力。當(dāng)機翼產(chǎn)生升力時， 由于機翼下表面的壓力大， 機翼上表面的壓力小， 因此機翼下表面 的氣流力圖通過翼尖從下面向上表面流動， 于是，翼尖部分的氣流發(fā)生扭轉(zhuǎn)， 形成翼尖渦流， 阻礙飛機向前飛。減小誘導(dǎo)阻力的方法有：加大機翼的展弦比； 改變機翼的形狀， 橢圓 形機翼誘導(dǎo)阻力最小，梯形次之，長方形最大；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 氣流流過物

10、體結(jié)合處時，氣流被擾動而成為不穩(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時， 把邊角結(jié)合處的地方， 做成圓弧形或加裝整流 條。6、空氣動力實驗為了通過實驗， 研究機翼的升力和翼面之間的關(guān)系， 需要通過一些專門的儀器進行， 在 這些儀器中，最常見的就是風(fēng)洞。簡單地講， 風(fēng)洞就是一個吹風(fēng)的筒子， 有了它， 我們就可以使模型飛機靜止不動地固定 在支架上，靠風(fēng)洞對它吹風(fēng)而造成和飛行時相似的情況，來進行實驗?？蒲杏玫娘L(fēng)洞是巨大而復(fù)雜的實驗設(shè)備，在模型飛機實驗中我們可以用簡單的方法進 行。（1）簡易風(fēng)洞。簡易風(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 個氣流柵格。（2）風(fēng)洞實驗。有了簡易風(fēng)洞，還必須有一個簡易的測量升力大小的空氣動力天平。 把不同的機翼模型插在模型孔 （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，打開風(fēng)扇，我們就可以看到作用在機翼模型上的空氣動力了 （由橫桿 末端的細針在刻度盤上指示出來） 。也可以做如圖 8 所示的簡易機翼升力演示儀器。改變機翼與相對氣流之間的迎角， 我們也可以從刻度盤上看出升力的變化來。 改變風(fēng)扇 的速度，升力也會發(fā)生變化

12、。通過各種不同剖面的模型， 在不同迎角和不同速度下實驗，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 自行車是靠輪子旋轉(zhuǎn)前進的。 但如果輪子離開地面， 即使它還在旋轉(zhuǎn)也不能推動車子前 進了。那些在泥水、冰雪或沙地中“打滑”的車子就是這樣。飛機要在空中自由地飛行，就 必須有能在空中產(chǎn)生推進力的裝置。在飛機發(fā)明之前， 人們有過很多有趣的設(shè)想， 如用船槳在空中推進， 用鳥來牽引飛行器， 或用風(fēng)帆推進等。但真正有效的空中推進裝置還是螺旋槳。（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)時也一定能向空氣“擰進”了！ 空氣比木頭 “軟” 得多，螺旋槳即使不那么容易 “擰”進去，也一定會把空氣向后推， 你看旋轉(zhuǎn)起來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， 空 氣的反作用力也在向前推螺旋槳。 仔細觀察螺旋槳的葉片， 我們會發(fā)現(xiàn)它很像兩個相互扭轉(zhuǎn)的機翼， 葉片在空氣中旋轉(zhuǎn) 起來就和機翼在空氣中運動一樣，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？如果把一般飛機在直線飛行時的機翼的運動比作一橫排直線前進的士兵， 他們每個人的 前進速度都是一樣的，

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?？傊?，從中心到外側(cè)士兵的速度要越來越快才行。 由此不難理解， 旋轉(zhuǎn)著的槳葉， 從槳根到槳尖，運動速度是越來越快的。螺旋槳推著飛機向 前飛行時，它隨飛機一起前進的速度，不論是對槳根還是槳尖，都是相同的。（3）直升機。 一般的飛機都要在地面上滑行一段距離以后才能升空；直升機是能夠垂直起落的飛機。 直升機之所以能夠垂直起落， 是因為它利用了槳軸豎直向上的螺旋槳產(chǎn)生的升力。 其實 從原理上講，直升機的升空原理與“竹蜻蜒” 十分相似。 當(dāng)然真正的直升機的螺旋槳要比一 般飛機上產(chǎn)生推進力的螺旋槳復(fù)雜得多， 這些復(fù)雜的機構(gòu)主要是為了保證直升機除了直升直 降外，還能前進、后退，左、右側(cè)飛以及轉(zhuǎn)彎時平衡等。（4）動力飛行在沒有上升氣流幫助的情況下， 滑翔機從一定的高度下滑時， 只能越飛越低， 最后降落 下來， 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， 就必須在滑翔機上裝上 發(fā)動機和螺旋槳等其他動力，這就成了“飛機” 。飛機上的發(fā)動機帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的拉力可以克服飛行中的空氣阻力， 所以飛機可 以維持長時間水平狀態(tài)的飛行，而不像滑翔機那樣會很快降低高度。如果飛機上各種力的作用點都正好通過重心， 飛機作水平等速直線飛行時， 各種力的關(guān) 系是：