初學(xué)固定翼制作指導(dǎo)講解

1、初學(xué)固定翼制作指導(dǎo)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)航模協(xié)會工程學(xué)院12級梁偉俊目錄 一航模定義一航模定義 二固定翼飛行原理簡介二固定翼飛行原理簡介 三三. 實際制作過程實際制作過程 四固定翼飛機(jī)主要的組成及常用術(shù)語四固定翼飛機(jī)主要的組成及常用術(shù)語 五介紹電子元件、配件以及制作工具五介紹電子元件、配件以及制作工具 六固定翼飛機(jī)設(shè)計原理六固定翼飛機(jī)設(shè)計原理 七七. 試飛并微調(diào)試飛并微調(diào) 一航模定義一.航模定義 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。 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)的實際尺寸按一定比例制作的模型

2、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。分類：固定翼（大家看新聞馬來西亞的那架失事飛機(jī)就屬于固定翼）、直升機(jī)，多旋翼。 二.固定翼飛行原理簡介飛機(jī)在飛行過程中受到四種作用力： 升力-由機(jī)翼產(chǎn)生的向上作用力 重力-與升力相反的向下作用力，由飛機(jī)及其運(yùn)載的人員、貨物、設(shè)備的重量產(chǎn)生 推力-由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的向前作用力 阻力-由空氣阻力產(chǎn)生的向后作用力，能使飛機(jī)減速。產(chǎn)生升力的主要原因： 1.（不對稱翼型固定翼）伯努利定律是空氣動力最重要的公式，簡單的說流體的速度越大，靜壓力越小，速度越小，靜壓力越大，這里說的流體一般是指空氣或水，在這里當(dāng)然是指空氣，設(shè)法使機(jī)翼上

3、部空氣流速較快，靜壓力則較小，機(jī)翼下部空氣流速較慢，靜壓力較大，兩邊互相較力，于是機(jī)翼就被往上推去，然后飛機(jī)就飛起來，以前的理論認(rèn)為兩個相鄰的空氣質(zhì)點(diǎn)同時由機(jī)翼的前端往后走，一個流經(jīng)機(jī)翼的上緣，另一個流經(jīng)機(jī)翼的下緣，兩個質(zhì)點(diǎn)應(yīng)在機(jī)翼的后端相會合，經(jīng)過仔細(xì)的計算后發(fā)覺如依上述理論，上緣的流速不夠大，機(jī)翼應(yīng)該無法產(chǎn)生那么大的升力，現(xiàn)在經(jīng)風(fēng)洞實驗已證實，兩個相鄰空氣的質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)機(jī)翼上緣的質(zhì)點(diǎn)會比流經(jīng)機(jī)翼的下緣質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)后緣。 2.（對稱翼型固定翼）攻角（迎角）: 當(dāng)飛機(jī)的機(jī)翼為對稱形狀，氣流沿著機(jī)翼對稱軸流動時，由于機(jī)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(jī)翼不產(chǎn)生升力。但是

4、當(dāng)對稱機(jī)翼以一定的傾斜角（稱為攻角或迎角）在空氣中運(yùn)動時，就會出現(xiàn)與非對稱機(jī)翼類似的流動現(xiàn)象，使得上下表面的壓力不一致，從而也會產(chǎn)生升力。 產(chǎn)生升力的主要原因：三. 實際制作過程1.確定機(jī)型并設(shè)計飛機(jī) 首先要選好你要做的機(jī)型，計算好飛機(jī)的各個重要尺寸參數(shù)，根據(jù)算好的飛機(jī)尺寸按照比例關(guān)系畫在圖紙上，因為我們要用KT板制作飛機(jī)部件，所以圖紙要呈現(xiàn)出各個制作部件的形狀尺寸。2.制作部件根據(jù)飛機(jī)圖紙上的部件尺寸，按照實際大小畫在KT板上。3.切割部件將在KT板上畫好的部件用美工刀切割出來，注意切割的精度。4.粘貼固定部件用KT板專用的泡沫膠或者熱熔膠粘貼切割下來的部件。機(jī)翼的制作是難點(diǎn)，圖上的溝槽是為

5、了下一步把機(jī)翼折疊成弧形，機(jī)翼鋪有碳纖維桿加強(qiáng)機(jī)翼強(qiáng)度。如圖：機(jī)翼呈平凸型。上圖為舵機(jī)。（舵機(jī)的作用是控制飛機(jī)各個主要翼面上舵面的活動）如圖為主翼的最終成型，主翼上的副翼由舵機(jī)控制，控制方式如圖所示（注：還有其他控制方式）如圖為水平尾翼和垂直尾翼的安裝以及舵機(jī)的控制方式（注：水平尾翼的舵機(jī)沒顯示出來）如圖為無刷電機(jī)，作為飛機(jī)的動力源。如圖為無刷電調(diào)，它的作用是調(diào)節(jié)無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速如圖為無刷電機(jī)和電調(diào)的連接如圖為飛機(jī)整個動力系統(tǒng)（漿+無刷電機(jī)+遙控接收機(jī)+鋰電池），舵機(jī)連接到遙控接收機(jī)的相應(yīng)通道上（本圖沒顯示出來）。把動力系統(tǒng)固定在機(jī)艙內(nèi)。（如圖為動力系統(tǒng)的放置）整機(jī)成型?。ㄗⅲ褐饕硎峭ㄟ^橡皮筋固

6、定在機(jī)身上，這樣做可以方便拆卸，各個電子零部件應(yīng)固定在機(jī)艙內(nèi)）試飛遭遇炸機(jī)，機(jī)頭損毀，玩航模就是這樣，從失敗中尋找原因并改良，共勉之！ 四固定翼飛機(jī)主要的組成及常用術(shù)語四四-一一.固定翼飛機(jī)主要組成部分固定翼飛機(jī)主要組成部分 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、機(jī)翼是模型飛機(jī)在飛行時產(chǎn)生升力的裝置，并能保持模型飛機(jī)飛行時的橫側(cè)安定。 2、副翼、副翼副翼是指安裝在機(jī)翼翼梢后緣外側(cè)的一小塊可動的翼面。為飛機(jī)的主操作舵面，飛行員操縱左右副翼差動偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩可以使飛機(jī)做橫滾機(jī)動。 3、尾翼、尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持

7、模型飛機(jī)飛行時的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飛機(jī)飛行時的方向安定。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。四四-一一.固定翼飛機(jī)主要組成部分固定翼飛機(jī)主要組成部分 4、機(jī)身、機(jī)身將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個整體的主干部分叫機(jī)身。同時機(jī)身內(nèi)可以裝載必要的控制機(jī)件，設(shè)備和燃料等。 5、起落架、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。 6、發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)它是模型飛機(jī)產(chǎn)生飛行動力的裝置。 四四-一一.固定翼飛機(jī)主要組成部分固定翼飛機(jī)主要組成部分四四-二二.航模常用術(shù)語 1、

8、翼展、翼展機(jī)翼（尾翼）左右翼尖間的直線距離。（穿過機(jī)身部分也計算在內(nèi)）。 2、機(jī)身全長、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、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、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、翼型機(jī)翼或尾翼的橫剖面形狀。 6、前緣、前緣翼型的最前端。 7、后緣、后緣翼型的最后端。四四-二二.航模常用術(shù)語 8、翼弦、翼弦前后緣之間的連線。（前后弦的距離稱為弦（前后弦的距離稱為弦長，長，如果機(jī)翼平面形狀不是長方形，一般在參數(shù)計算時采用制造商指定位置的弦長或平均弦長） 9、展弦比、展弦比翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機(jī)翼狹長

9、。 10、迎角、迎角機(jī)翼的前進(jìn)方向(相當(dāng)與氣流的方向)和翼弦(與機(jī)身軸線不同)的夾角叫迎角，也稱為攻角，它是確定機(jī)翼在氣流中姿態(tài)的基準(zhǔn)。 11.翼載荷翼載荷指整機(jī)載荷（質(zhì)量）跟翼面面積的比值。 12.推重比推重比指飛機(jī)動力系統(tǒng)產(chǎn)生的推力跟整機(jī)重量的比值。四四-二二.航模常用術(shù)語四四-三三.機(jī)翼翼型詳細(xì)介紹 常見翼型 .全對稱翼全對稱翼：上下弧線均凸且對稱。.半對稱翼半對稱翼：上下弧線均凸但不對稱。.克拉克克拉克Y翼翼：下弧線為一直線，其實應(yīng)叫平凸翼，有很多其它平凸翼型，只是克拉克Y翼最有名，故把這類翼型都叫克拉克Y翼，但要注意克拉克Y翼也有好幾種。 .S型翼：型翼：中弧線是一個平躺的S型，這類

10、翼型因攻角改變時，壓力中心較不變動，常用于無尾翼機(jī)。.內(nèi)凹翼：內(nèi)凹翼：下弧線在翼弦在線，升力系數(shù)大，常見于早期飛機(jī)及牽引滑翔機(jī)，所有的鳥類除蜂鳥外都是這種翼型。四四-三三.機(jī)翼翼型詳細(xì)介紹 五介紹電子元件、配件以五介紹電子元件、配件以及制作工具及制作工具五-一.電子元件介紹 1.遙控器遙控器 常見的遙控器品牌：Futaba、天地飛、華科爾 等。常見術(shù)語通道，通道是指飛機(jī)控制的功能，通道數(shù)是指能控制飛機(jī)功能的個數(shù)。遙控器分美國手和日本手，分別指左手油門、右手油門。 2.接收機(jī)接收機(jī) 接收機(jī)一般與遙控器配套，這里不作解釋。 3.電機(jī)電機(jī) 電機(jī)分為無刷電機(jī)和有刷電機(jī)，當(dāng)今航模主流是無刷電機(jī)，無刷電機(jī)

11、具有重量輕、功率高、耐用等特點(diǎn)。無刷電機(jī)常用術(shù)語KV值，KV值用于衡量電機(jī)轉(zhuǎn)速對電壓增加的敏感度，例如KV2000的意思是：電壓每增加1伏，電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速就提高2000轉(zhuǎn)。新達(dá)西或朗宇電機(jī)常會有類似2205 2208 2212 2217這些參數(shù)，這是描述電機(jī)大小的參數(shù)，前兩位代表電機(jī)直徑，后兩位代表電機(jī)長度（例如：22代表直徑，05代表長度）電機(jī)越大，拉力越大，電機(jī)也越重。（有刷電機(jī)不作介紹） 4.舵機(jī)舵機(jī) 航模舵機(jī)是控制航模各個操縱翼面的電子件。四-一.電子元件介紹 5.電子調(diào)速器（電調(diào)）電子調(diào)速器（電調(diào)） 電調(diào)也分為無刷電調(diào)和有刷電調(diào)，要根據(jù)電機(jī)的峰值功率或最高放電電流來選電調(diào)，電調(diào)要求的

12、最大電流（功率）要比電機(jī)的峰值電流（功率）要大，要不然會燒電調(diào)。 6.電池電池 鋰電池是航模常用的電池（鎳氫電池不作介紹），鋰電池常用參數(shù)符號單位有：S、C、mA 。 S即代表鋰電池片，一個鋰電池片平均電壓為3.7V（實際電壓為2.754.2V），1S指一塊鋰電池片組成的鋰電池，2S指2塊鋰電池片組成的鋰電池（7.4V）。mA是電池的容量單位，例如2200mA。C稱為電池的放電倍率，1C是指電池用1C的放電率放電可以持續(xù)工作1小時。例：2200mah容量的電池持續(xù)工作1小時，那么平均電流是2200ma,即2.2A。一般電池都有表明C數(shù)，用C數(shù)乘以電池容量即電池的最大放電電流，最大放電電流原則上

13、要比電機(jī)的峰值電流大，這樣電池的供電會比較輕松。單片鋰電池的儲存電壓為3.75V-3.95V。使用鋰電池盡量不要過放，單節(jié)電池保持3.7V。 7.電子報警器電子報警器 電子報警器是用來測電池電壓的，當(dāng)電池電壓過低時會發(fā)出蜂鳴聲。五-一.配件簡介 1.螺旋槳 參數(shù)舉例：1060漿，10代表長的直徑是10寸，60表示漿角（螺距). 前兩位數(shù)表示直徑，后兩位表示螺距。一般翼展與槳比大概要達(dá)到10CM：1英寸以上，比值過小會推理不夠，比值過大會增加飛機(jī)橫向轉(zhuǎn)動的趨勢（反扭）。 香蕉接頭（公母）、T頭（公母）、漿保護(hù)器、子彈頭、舵桿、舵角、起落架、輪子。 工具： 電烙鐵、熱熔膠槍（膠條）、擴(kuò)孔器、KT板

14、、寬透明膠、纖維膠帶（選用）。 六固定翼飛機(jī)設(shè)計原理六固定翼飛機(jī)設(shè)計原理六一.固定翼飛機(jī)參數(shù)設(shè)定 1確定翼型。確定翼型。練習(xí)機(jī)一般選用經(jīng)典的平凸翼型克拉克Y型翼，這種翼型的特點(diǎn)是升力大，尤其是低速飛行時。阻力中等，不太適合倒飛。練習(xí)機(jī)一般選用矩形翼，矩形翼結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，但是重量較大，適合于低速飛行。（其他機(jī)型選用翼型不作介紹） 2確定機(jī)翼的面積。確定機(jī)翼的面積。模型飛機(jī)能不能飛起來，好不好飛，起飛降落速度快不快，翼載荷非常重要。一般講，滑翔機(jī)的翼載荷在35克/平方分米以下，普通固定翼飛機(jī)的翼載荷為35-100克/平方分米，像真機(jī)的翼載荷在100克/平方分米，甚至更多。普通固定翼飛機(jī)的展弦

15、比應(yīng)在5-6之間。 3確定副翼的面積。確定副翼的面積。機(jī)翼的尺寸確定后，就該算出副翼的面積了。副翼面積應(yīng)占機(jī)翼面積的20%左右。 4確定機(jī)翼安裝角（攻角）。確定機(jī)翼安裝角（攻角）。以飛機(jī)拉力軸線為基準(zhǔn), 機(jī)翼的翼弦線與拉力軸線的夾角就是機(jī)翼安裝角。機(jī)翼安裝角應(yīng)在正0 -3度之間。機(jī)翼設(shè)計安裝角的目的，是為了為使飛機(jī)在低速下有較高的升力。六一.固定翼飛機(jī)參數(shù)設(shè)定 5確定機(jī)翼上反角（翼端的上翹角）。確定機(jī)翼上反角（翼端的上翹角）。機(jī)翼的上反角，是為了保證飛機(jī)橫向的穩(wěn)定性。有上反角的飛機(jī)，當(dāng)機(jī)翼副翼不起作用時還能用方向舵轉(zhuǎn)彎。上反角越大，飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性就越好，反之就越差。（由于上反角比較難做，我一

16、般不做上反角，有興趣的可以自己做） 6確定重心位置。確定重心位置。重心的確定非常重要，重心太靠前，飛機(jī)就頭沉，起飛降落抬頭困難。同時，飛行中因需大量的升降舵來配平，也消耗了大量動力。重心太靠后的話，俯仰太靈敏，不易操作，甚至造成俯仰過度。一般飛機(jī)的重心在機(jī)翼前緣后的2530%平均氣動弦長處。特技機(jī)2740%。 7確定機(jī)身長度。確定機(jī)身長度。翼展和機(jī)身的比例一般是70-80%。 8確定機(jī)頭的長度。確定機(jī)頭的長度。機(jī)頭的長度(指機(jī)翼前緣到螺旋漿后平面的之間的距離),等于或小于翼展的15%。六一.固定翼飛機(jī)參數(shù)設(shè)定 9確定垂直尾翼的面積。確定垂直尾翼的面積。垂直尾翼是用來保證飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性的。垂直

17、尾翼面積越大，縱向穩(wěn)定性越好。當(dāng)然，垂直尾翼面積的大小，還要以飛機(jī)的速度而定。速度大的飛機(jī)，垂直尾翼面積越大，反之就小。垂直尾翼面積約占機(jī)翼的10%。 10確定方向舵的面積。確定方向舵的面積。方向舵面積約為垂直尾翼面積的25%。 11確定水平尾翼的翼型和面積。確定水平尾翼的翼型和面積。水平尾翼只能采用雙凸對稱翼型和平板翼型，不能采用有升力平凸翼型（解釋）。水平尾翼的面積應(yīng)為機(jī)翼面積的20-25%。水平尾翼的寬度約等于機(jī)翼弦長的70%。 12確定升降舵面積。確定升降舵面積。升降舵的面積約為水平尾翼積的20-25%。 13確定水平尾翼的安裝位置。確定水平尾翼的安裝位置。從機(jī)翼前緣到水平尾翼之間的距離（就是尾力臂的長度）,大致等于翼弦長的3倍。此距離短時,操縱時反應(yīng)靈敏，但是俯仰不精確。此距離長時,操縱反應(yīng)稍慢，但俯仰較精確。 14確定發(fā)動機(jī)。確定發(fā)動機(jī)。一般講，滑翔機(jī)的推重比為0.5左右。普通飛機(jī)的推重比為0.81左右。特技機(jī)推重比大于1。（由此根據(jù)電機(jī)