模型飞机飞行调整原理
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《模型飞机》讲义一、模型飞机的定义与分类模型飞机,顾名思义,是依照真实飞机的形状、结构、比例缩小制作而成的飞行器模型。
它并非真正用于载人或载货的交通工具,而是作为一种兴趣爱好、教育工具或竞赛项目存在。
根据动力来源的不同,模型飞机主要分为以下几类:1、电动模型飞机这类模型飞机依靠电池驱动电机运转,为螺旋桨提供动力从而产生推力。
电动模型飞机具有操作简单、噪音小、无污染等优点,适合初学者和在室内飞行。
2、油动模型飞机油动模型飞机通常使用甲醇或汽油作为燃料,通过内燃机将燃料的化学能转化为机械能,驱动螺旋桨旋转。
油动模型飞机动力强劲,但操作相对复杂,维护成本也较高。
3、橡筋动力模型飞机它依靠缠绕的橡筋释放能量来驱动螺旋桨旋转。
橡筋动力模型飞机结构简单,成本低廉,是儿童和青少年入门的常见选择。
4、无动力模型飞机这类模型飞机没有自身的动力装置,依靠手掷、弹射或利用气流产生的升力飞行。
无动力模型飞机对于飞行技巧和空气动力学的理解要求较高。
二、模型飞机的组成结构模型飞机虽然是缩小版的飞行器,但也具备了真实飞机的主要结构部件。
1、机身机身是模型飞机的主体部分,它承载着其他部件,并提供整体的结构支撑。
机身的形状和设计会影响飞机的空气动力学性能和稳定性。
2、机翼机翼是产生升力的主要部件。
其形状、面积和安装角度都会对飞机的飞行性能产生重要影响。
一般来说,机翼的上表面较为弯曲,下表面相对平坦,这样在飞行时就能产生向上的升力。
3、尾翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。
水平尾翼用于控制飞机的俯仰姿态,垂直尾翼则用于控制飞机的偏航方向。
4、动力系统如前文所述,动力系统可以是电动、油动、橡筋动力或无动力。
动力系统的性能和效率直接决定了模型飞机的飞行速度、续航时间等。
5、控制系统控制系统包括舵机、遥控器等设备。
舵机通过接收遥控器的信号来控制舵面的偏转,从而实现对飞机飞行姿态的调整。
三、模型飞机的制作材料制作模型飞机的材料多种多样,选择合适的材料对于模型的性能和制作难度都有很大的影响。
《模型飞机》讲义一、模型飞机的定义与分类模型飞机,简单来说,就是依照真实飞机的形状、结构、比例缩小制作而成的飞行器模型。
它并非只是玩具,而是一种融合了工程学、物理学和艺术的精致作品。
从动力来源的角度,模型飞机可以分为电动模型飞机、燃油模型飞机和无动力滑翔模型飞机。
电动模型飞机依靠电池驱动电机来提供动力,具有清洁、安静且易于操作的特点。
燃油模型飞机则通过燃烧燃油产生动力,动力强劲但操作相对复杂,同时也需要更多的维护。
无动力滑翔模型飞机则依靠气流和重力进行滑翔,对飞行环境和操控技巧有较高的要求。
从结构和制作材料的角度,又可以分为轻木模型飞机、泡沫模型飞机和复合材料模型飞机。
轻木模型飞机以轻木为主要材料,结构坚固,适合进行较为激烈的飞行操作。
泡沫模型飞机则以泡沫材料为主,重量轻,成本低,但相对较脆弱。
复合材料模型飞机结合了多种材料的优点,如碳纤维、玻璃纤维等,性能优异,但制作难度和成本也较高。
二、模型飞机的组成部分模型飞机主要由机身、机翼、尾翼、动力系统和控制系统这几个部分组成。
机身是模型飞机的主体结构,它承载着其他各个部件,并为整个飞机提供外形轮廓。
机身的设计和制作质量直接影响着飞机的飞行性能和稳定性。
机翼是产生升力的关键部件,其形状和角度的设计决定了飞机的升力大小和飞行特性。
常见的机翼形状有矩形、梯形、椭圆形等,不同的形状在不同的飞行条件下表现各异。
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,水平尾翼主要用于控制飞机的俯仰姿态,垂直尾翼则用于控制飞机的偏航方向。
动力系统是模型飞机的动力来源,如前面所述,有电动、燃油等不同类型。
电机或发动机的功率、转速等参数会影响飞机的飞行速度和爬升能力。
控制系统包括舵机、遥控器等,用于操控飞机的飞行方向、姿态和速度。
舵机通过接收遥控器的信号来控制机翼和尾翼的偏转,从而实现对飞机的精确控制。
三、模型飞机的飞行原理要理解模型飞机的飞行原理,首先要了解几个重要的物理概念:升力、阻力、重力和推力。
仿真纸飞机的放飞调整方法像鸟类一样,飞机要想飞上蓝天就要依靠翅膀。
但是和鸟类不同的是,鸟类的翅膀产生升力是依靠扇动空气利用反作用力产生升力,飞行中又依靠扇动翅膀制造涡流产生推力,总之鸟类的飞行方法极其复杂。
我们人类从达芬奇开始就感到研究和模仿鸟类飞行非常困难,所以后来干脆另辟蹊径,完全依靠速度让自己的翅膀产生升力,结果后来居上,现在我们飞得比鸟类更快、更高、更远。
机翼利用速度产生升力的原理不得不提到帕努力原理,根据这种理论只要让机翼上表面的气流速度大于下表面的速度,机翼就会因为上下表面气流速度造成的压力差而产生上吸下推的的升力。
为了使机翼上表面的气流速度比下表面快,帕努力原理要求机翼上表面要凸起,延长气流流经翼面的距离,迫使气流加速。
不过很多战斗在风洞实验室的一线航空工作者对这一理论表示了质疑,他们提出了一种机翼后缘“真空吸力”的说法,并声称是根据风洞实验得出的结论。
这些争议我们就不讨论了,纸飞机最怕的就是风,所以也不可能进入风洞做实验用实践去检验真理,更重要是纸飞机没有动力,自由滑翔的过程就是不断减速的过程,所以利用速度产生的升力对于纸飞机来说实在是微不足道。
不过即使如此,纸飞机仍然可以折出帕努力原理机翼(见图1)。
图1鸟类控制飞行的方法仍然是扇动翅膀,靠用力的不同改变飞行姿态。
我们人类发明的飞机既然依靠机翼的形状影响气流速度产生升力飞翔,那么控制飞机飞行自然也是靠改变机翼的形状来完成。
为了改变机翼形状,设计师们在机翼上安装了很多机关——可以活动的小机翼(见图2)。
图2图2是纸飞机工作室以FC-1枭龙歼击机为原型机推出的仿真纸飞机模型,这是最为常见的单垂尾常规空气动力布局,也是飞机控制技术最具有代表性的气动布局。
不过FC-1枭龙歼击机的水平尾翼是全动的,而纸飞机这点比较遗憾,因为折纸艺术的先天缺陷,任何部位都不可能是全动的,必须要与机体相连,所以我们只得落后一步,在水平尾翼上设置襟翼来代替全动尾翼控制飞行。
航模的基本原理和基本知识航模是一种模拟真实飞行的模型飞机,其基本原理和基本知识包含以下几个方面:一、模型飞行原理:1.大气动力学原理:航模飞行时受到气流的作用,包括升力、阻力、重力和推力等力的相互作用。
模型飞机需要通过翼面产生升力来维持飞行高度,并通过推力提供动力。
2.控制原理:航模飞机通过控制表面(如方向舵、升降舵、副翼等)的运动来改变其姿态和方向。
操纵杆和舵机通过电子信号传输,实现对控制表面的精确控制。
3.飞行稳定原理:航模飞行过程中需要保持一定的稳定性。
包括静稳定和动态稳定两个方面。
定翼航模通过设置翼面的远心点位置来实现静态稳定性,而控制面的设计和操纵杆的操作则保证动态稳定。
二、模型飞机的组成部分及功能:1.机身:模型飞机的主要结构,包括机翼、机身和尾翼。
机身主要用于容纳电子设备和动力系统。
2.机翼:模型飞机的升力产生部分,具有翼型、翼展和翼面积等特征,通过改变翼面的攻角来产生升力。
3.尾翼:包括升降舵、方向舵和副翼。
升降舵用于控制模型飞机的上升和下降,方向舵用于控制模型飞机的左右转向,副翼用于控制模型飞机的横滚运动。
5.舵机:用于控制模型飞机的控制表面,将电子信号转换为机械运动。
6.遥控系统:遥控器和接收机组成的遥控系统用于控制模型飞机的姿态和方向。
三、航模飞行的基本知识:1.飞行理论:了解飞行原理、飞行姿态和飞行控制等相关理论知识,包括升力、阻力、重力、推力、迎角、侧滑等概念。
2.翼型知识:了解不同翼型的特征和表现,掌握常见的对称翼型、半对称翼型和弯曲翼型。
3.翼展和翼面积:翼展影响飞机的横向稳定性和机动性能,翼面积影响飞机的升力产生能力。
4.飞行控制知识:包括副翼、升降舵和方向舵的操作原理、机动动作和配平技巧等。
5.飞行安全知识:了解飞行场地的选择、飞行规则以及飞行器的安全性维护等方面的知识。
6.电子设备知识:了解遥控器、接收机、舵机、电机和电池等电子设备的基本原理和使用方法。
总结:航模的基本原理是依靠大气动力学原理和控制原理来模拟真实的飞行。
模型飞机原理模型飞机是一种小型飞行器,通常由木材、塑料或者泡沫等材料制成,是飞行模型爱好者们喜爱的玩具之一。
它不仅能够给人们带来乐趣,还能够让人们了解飞行原理和飞行器结构。
在这篇文档中,我们将深入探讨模型飞机的原理,包括飞行原理、结构设计和控制方式等方面。
首先,让我们来了解一下模型飞机的飞行原理。
模型飞机的飞行原理与真实飞机的飞行原理基本相同,都是基于空气动力学原理。
当模型飞机在空气中飞行时,机翼上的气流将产生升力,使得飞机能够克服重力并保持飞行状态。
同时,尾翼上的气流可以产生稳定性和操纵性,使得飞机能够做出各种飞行动作。
另外,动力装置也是模型飞机飞行的关键,通常采用电动发动机或者内燃发动机提供动力。
总的来说,模型飞机的飞行原理是基于空气动力学和动力学的相互作用,是一门复杂而又有趣的学科。
其次,我们来探讨一下模型飞机的结构设计。
模型飞机的结构设计通常包括机翼、机身、尾翼、动力装置和遥控设备等部分。
机翼是模型飞机的主要承载部件,它的形状和横截面决定了飞机的升阻比和飞行性能。
机身是飞机的主要结构支撑部件,通常包括机身壳、机翼连接件和起落架等部分。
尾翼是模型飞机的稳定和操纵部件,它的设计和安装位置对飞机的飞行性能有着重要影响。
动力装置通常包括电机、螺旋桨和电子速度控制器等部件,它们提供了飞机的动力来源。
遥控设备是模型飞机的操纵和控制部件,包括遥控器、接收机、舵机和电池等部分。
这些部件的合理设计和安装是模型飞机能够正常飞行的基础。
最后,我们来讨论一下模型飞机的控制方式。
模型飞机的控制方式通常包括姿态控制和飞行控制两种方式。
姿态控制是通过操纵飞机的副翼、升降舵和方向舵等部件来改变飞机的飞行姿态,包括翻滚、俯仰和偏航等动作。
飞行控制是通过操纵飞机的油门、高度和方向等参数来控制飞机的飞行状态,包括爬升、下滑和转弯等动作。
这些控制方式需要飞行员具备一定的飞行技能和经验,才能够熟练操作飞机完成各种飞行任务。
总的来说,模型飞机的原理涉及空气动力学、结构设计和控制方式等多个方面,是一门综合性的学科。
飞机模型原理飞机模型是一种模拟真实飞机的小型模型,它不仅是飞行爱好者的玩具,更是飞行原理的生动演示。
飞机模型的飞行原理涉及到空气动力学、力学和材料科学等多个领域的知识。
本文将从飞机模型的设计、结构和飞行原理等方面进行介绍。
首先,飞机模型的设计是基于真实飞机的外形和结构进行的。
它通常包括机翼、机身、尾翼和发动机等部件。
机翼是飞机模型的主要承载部件,它的横截面通常呈对称的翅膀形状,这种设计有利于减小阻力,提高升力。
机身是连接机翼和尾翼的部件,它通常具有流线型的外形,减小了空气阻力。
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,它们通过对飞机的姿态和方向进行控制。
发动机则是提供动力的装置,它可以是螺旋桨、喷气发动机或者电动发动机。
其次,飞机模型的结构对其飞行性能有着重要影响。
材料的选择和加工工艺是关键因素之一。
轻质材料可以减小飞机的自重,提高升力重量比,从而提高飞行性能。
同时,结构的稳定性和强度也是设计的重点,合理的结构设计可以提高飞机的飞行稳定性和安全性。
另外,飞机模型的配平也是影响飞行性能的重要因素,它涉及到飞机重心、机翼剖面和尾翼位置等参数的调整。
最后,飞机模型的飞行原理是基于空气动力学的基本原理进行的。
当飞机模型在空气中运动时,机翼产生的升力和阻力是飞行的基本动力来源。
升力是由于机翼表面上下的气压差所产生的,而阻力则是克服空气阻力所需要的动力。
通过对机翼和尾翼的控制,飞机模型可以实现姿态的调整和飞行方向的改变。
此外,发动机提供的动力也是飞机模型飞行的重要保障。
综上所述,飞机模型的设计、结构和飞行原理是密切相关的。
它们共同决定了飞机模型的飞行性能和稳定性。
通过对飞机模型的原理进行深入了解,可以更好地理解真实飞机的飞行原理,对飞行爱好者和飞行工程师都具有重要的意义。
模型飞机飞行原理模型飞机的飞行原理基本上与现实中的飞机是相似的。
飞机在飞行时,会受到多个力的影响,如重力、空气的阻力、推力等,因此必须控制机体的角度、速度、高度和姿态等指标,从而控制飞机的飞行状态。
首先,模型飞机受到的主要力是重力和空气动力学力。
重力是飞机向下的力,由地球的质量引起,因此重力始终保持不变,影响飞机的稳定性和平衡性。
空气动力学力是指由空气流动引起的力,这包括了提供升力的力和提供阻力的力。
升力是使飞机在空中飞行的关键力,它在飞机的翼面上由空气流动产生,使机体得到提升。
其次,推力是飞机飞行的驱动力,这是由飞机的发动机推动的。
发动机产生的推力越大,飞机的速度就越快,因此推力是影响飞机速度的重要因素之一。
一些模型飞机不使用燃油发动机,采用电动机驱动,而电池组是提供能量的主要来源。
另外,模型飞机在空中飞行时,必须保证机体处于水平状态,同时需要控制飞机的姿态、高度、滚转角度和偏航角度。
飞机的姿态指飞机的整体倾斜状态,由仪表显示。
高度是指飞机所在位置距离地面的垂直距离,由高度表显示。
滚转角度指飞机围绕纵轴旋转的角度,由滚转仪显示。
偏航角度指飞机围绕垂直轴旋转的角度,由指南针显示。
为控制这些参数,模型飞机配备了一系列控制设备,如遥控器、行程调整器、舵机等,这些设备能够对发动机、翼面、襟翼等进行控制,以达到机体平衡或是提升效果。
根据发动机和控制设备的配合,模型飞机可以执行多种飞行动作,如翻转、滑翔、盘旋等。
总体来说,模型飞机和真实飞机的飞行原理十分相似。
通过机体结构、动力设备、控制设备等多个要素的配合与协调,模型飞机可以实现不同的飞行效果,使得飞行更具风采与变化性,呈现着令人惊叹的视觉效果。
模型飞机飞行原理模型飞机是一种受欢迎的玩具,它不仅能够给人们带来乐趣,还能够让人们了解飞行原理。
模型飞机的飞行原理涉及到空气动力学、力学、电子学等多个领域的知识。
在本文中,我们将深入探讨模型飞机的飞行原理,帮助读者更好地理解模型飞机的飞行过程。
首先,模型飞机的飞行原理与真实飞机的原理基本相同,都遵循着伯努利定律和牛顿定律。
当模型飞机在飞行时,它的机翼会受到空气的作用力,产生升力。
这是由于机翼的上表面比下表面要凸出,当空气流过机翼时,上表面的气流速度要比下表面的快,根据伯努利定律,气流速度越快,气压就越低,因此机翼上表面的气压要比下表面低,从而产生了升力。
其次,模型飞机的飞行还受到推力和阻力的影响。
推力是由模型飞机的发动机提供的,它可以克服阻力,使模型飞机前进。
阻力主要来自空气的阻碍,它会使模型飞机受到一个与飞行方向相反的阻力,影响模型飞机的速度和飞行距离。
此外,模型飞机的飞行还受到重力的影响。
重力是指地球对物体的吸引力,它会使模型飞机向下运动。
为了克服重力,模型飞机需要产生足够的升力,以抵消重力的影响,从而保持在空中飞行。
最后,模型飞机的飞行还受到风的影响。
风是空气的流动,它会改变模型飞机的飞行方向和速度。
在风的作用下,模型飞机需要及时调整姿态和飞行速度,以保持稳定的飞行状态。
总的来说,模型飞机的飞行原理涉及到多个因素的综合作用,包括升力、推力、阻力、重力和风力等。
只有在这些因素相互协调的情况下,模型飞机才能够顺利地进行飞行。
希望通过本文的介绍,读者能够对模型飞机的飞行原理有一个更加清晰的认识,从而更好地享受模型飞机带来的乐趣。
模型飞机的飞行原理和调整试飞人类第一架带动力可操纵飞机是由莱特兄弟发明制造的,取名为“飞行者一号”,与1903年12月13日早上10:35在美国首次飞行,飞行记录是:飞行距离为36.58米;留空时间为12秒。
实现了人类的首次空中载人飞行。
第一章飞行原理一、什么是航空模型?航空模型是一种重于空气的,有尺寸和重量限制,带有或不带有动力的,用于竞赛、运动、科研和娱乐,不能载人的航空器。
航空模型的技术要求总则:1、最大飞行重量含燃料在内,最大不得超过25千克;(<25KG)2、最大升力面积不得超过500平方分米;(<500dm²)3、最大翼载荷不得超过250克/平方分米;(<250g/dm²)4、活塞式发动机(总和)最大汽缸容积不超过250立方分米;(<250dm³)5、电动机电源最大空载电压不超过72伏;(<72v)6、动力类型模型飞机噪音限制在96dB(A),(测量距离3米,除电动机)什么叫飞机模型?一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。
什么叫模型飞机?一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型二、固定模型飞机组成部分与功能到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成:(通常叫做飞机的五大部件)1、机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操纵作用。
在机翼上一般安装有副翼{副翼上有调整片}和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。
机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。
不同用途的飞机其机翼形状、面积的大小也各有不同。
2、机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
3、尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。
水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,(在升降舵上有调整片)有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。
模型飞机飞行调整原理摘编自《航空模型》1982年第三期P20-22原著谭楚雄一、俯仰力矩平衡从图1可以看出,模型飞机的各种力(以及这些力的延长线),只要不通过重心,就会产生使模型绕横轴转动的力矩。
使模型抬头的,叫抬头力矩;使模型低头的,叫低头力矩。
这一对力矩决定着模型的俯仰运动。
所谓俯仰平衡,就是抬头力矩和低头力矩相等而抵消。
这样模型才能正常飞行。
在飞行中,由机身、机翼、水平尾翼和起落架等部件的阻力而产生的俯仰力矩较小,而且均不发生变化或变化甚微,一般不作为调整的因素。
但由机翼和水平尾翼的升力而产生的力矩往往作为主要成份,而且又都随迎角不同而变化,是观察和调整俯仰平衡的主要因素,所以要着重研究它们(图1)。
机翼和水平尾翼的力矩平衡可以采取三种方式来满足:一种是机翼升力通过重心,水平尾翼不产生升力,它们对重心的力矩都等于零(图2)。
第二是机翼压力中心在重心之后,机翼升力产生低头力矩。
水平尾翼产生负升力形成抬头力矩。
两个力矩也可以达到平衡(图2)。
第三是机翼压力中心在重心之前,机翼产生抬头力矩。
尾翼也产生升力,形成低头力矩。
两上力矩也可以达到平衡(图2)。
根据重心的位置可以估计是那一种平衡方式:重心在百分之三十弦长以前的,多半是第二种;重心在百分之四十弦长以后的,多半是第三种;在这中间的可能是第一种平衡方式。
竞时模型飞机都采用第三种平衡方式,这样可以利用水平尾翼的升力,提高模型飞机的空气动力性能。
下面进一步讨论这种平衡方式的条件。
对于采用第三种平衡方式的竞时模型飞机。
正常情况,机翼的抬头力矩等于机翼(Y机翼)乘以机翼压力中心到重心的距离(1)。
水平尾翼的低头力矩等于水平尾翼的升力(Y平尾)乘以尾力臂(L)(图2)。
俯仰平衡时必须使这两个力矩相等(如用相反符号,平衡条件是力矩之和等于零,我们不进行复杂计算,只考虑力矩的绝对值)。
即Y机翼*l=Y平尾*L分别代入升力公式后得:(1/2)Cy wing ρV^2 Swing=1/2CytailρV^2Stail机翼、水平尾翼的速度粗略地当作相同(编者按:实际平尾当地速度约为机翼速度的0.8~0.95,根据尾翼相对机翼的位置不同而不同;今后将祥述)。
约简后得:C y wing *S wing *L wing =C ytail *S tail*L tail这就是保证俯仰平衡的条件。
这是CY 机翼是机翼的升力系数,S 机翼表示机翼的面积,CY 平尾表示水平尾翼的升力系数,S 平尾表示水平尾翼的面积。
升力系数、翼面积和力臂就是决定平衡的三要素,也就是调整俯仰平衡的基本手段。
假如抬头力矩过大(C y wing S wing L wing>C ytail S tai l L tail ?),调整的方法是减小式子左边(或加大式子右边)的一个或几个因素,使之达到平衡。
假如低头力矩过大,就采取相反调整方法。
这些调整因素中,一般不采取改变面积的做法。
例如低头力矩过大,增大机翼面积或减小水平尾翼面积都可以达到调整的目的。
但是改变面积十分麻烦还可能不符合规则。
改变力臂(1或L )是常用的另一种调整方法。
具体的做法是移动重心:重心前移,相当于减小1增大L ,使抬头力矩(Y 机翼1 )减小,低头力矩(Y 平尾L )加大;重心后移,相当于增大1减小L ,因而增大了抬头力矩,减小了低头力矩。
当然,是否采用这种方法,还要考虑到配重是否方便,是否采用这种方法,还要考虑到配重是否方便,是否超重以及安定性等问题。
改变升力系数是经常采用的调整方法。
具体的做法是改变安装角。
加大机翼安装角可以增大抬头力矩,加大水平尾翼的安装角可以增大低头力矩,反之亦然。
这里要特别指出,改变安装角的大小并不等于改变迎角的大小。
有时水平尾翼减小安装角后,模型飞机的迎角反而增加了。
这是一个比较复杂又比较重要的问题,有必要展开讨论一下。
二、迎角迎角是翼弦同相对气流的夹角(图3),这在字面上、在插图上甚至在风洞实验中是十分简单明了的。
可是在实际中就不那么简单了,往往使人模糊不清。
例如,有人把安装角误认为就是迎角;有人甚至误认为爬升时迎角就大,下滑时迎角就小。
这些都是不对的。
不能把安装角、爬升角与迎角混凝土淆起来。
要搞清迎角定理的真正含义,还应懂得模型飞机在飞行中的迎角是怎样确定的。
为此再回到俯仰平衡公式:C y wing S wing L wing =C ytail S tai l L tail ,稍加整理后公式就可定作: C y wing / C ytail = S tai l L tail /S wing L win 对于一架具体的模型飞机来说,翼面积、重心位置和平尾力臂等数值是已定的,即是S tai l L tail /S wing L win 一个常量。
为了保持平衡,两个升力系数之比C y wing / C ytail 也必须等于这个常量。
例如,一架国际级牵引模型飞机,机翼面积为29平方分米,水平尾翼面积为5平方分米,机翼力臂0.4分米,尾力7分米,则S tai l L tail /S wing L win =3。
为了保持平衡,C y wing / C ytail 也必须等于3。
符合这个比值的机翼、平尾的系数组合无穷之多。
例如C y wing =0。
3 C ytail=0。
1 的比便都等于3。
也就是说这个方程(S tai l L tail /S wing L win =3)有无数解。
要使升力系数有唯一的解,就必须有另一个方程,即反映两个系数的另一种相互关系。
这个关系正是机翼、尾翼的升力系数差(升力系数差主要是迎角差造成的)。
例如,机翼安装角为5度,水平尾翼安装角为0度时,安装角差5度,迎角差也是5度(洗流因素从略)。
假定这时升力系数差0.4(图4)。
可列出方程C y wing --C ytail =0。
4,组成方程组:S tai l L tail /S wing L win =3C y wing --C ytail =0。
4解方程组: C y wing=0。
6 C ytail=0。
2也就是说,满足这个方程组的模型飞机,当安装角差是5度时,只有机翼升力系数等于0.6,尾翼系数等于0.2时都有达到平衡。
同时还可以得出对应这个系数的机翼迎角是5.5度,水平尾翼迎角0.5度。
可见,机翼迎角是由上述因素综合确定的。
面积、重心位置和力臂确定之后,迎角只决定于机翼、水平尾翼的安装角差。
方程组中第二个方程的常数项改变,就会使方程组的解也发生变化。
假如CY 机翼-CY 平尾增大到0.5,方程组的解是CY 机翼=6.5,CY 平尾=0.25,即保持平衡的机翼迎角增大了。
假如CY 机翼-CY 平尾减小到0.3,方程组的解是CY 机翼=5.5,CY 平尾=1.5,即保持平衡的机翼迎角减小了。
第一个方程常数项的变化也同样影响方程组的解。
即也要影响平衡迎角。
另外,如果采取加大机翼面积、减小水平尾翼面积,重心后移(增大1或小L )以及增大安装角差(飞机叫“拉杆”,模型飞机叫水平尾翼后缘垫起)等措施,都是加大迎角。
反之,是使飞行迎角减小。
总之,俯仰调整的实质是改变迎角。
三、俯冲、波状和迫降进行滑翔试飞时,常常出现“俯冲”现象,即通常所说的模型“头重”了。
这种解释虽然有一定的道理,但不够全面,并且没有说到本质。
“俯冲”是小迎角滑翔的现象。
小迎角的升力系数、升阻比都沔,下滑角、下滑速度必定大,这就是俯冲。
造迎角太小的原因及调整的方法前面已经分析过了。
同样,说“波状”飞行的原因是“头轻”了,但也不够全面也没有说到本质。
“波状”飞行的原因是在临界迎角以内的任何迎角都不能满足平衡。
例如模型机翼的最大升力系数是1.2,由于水平尾翼翘起太多,平衡所需要的升力系数是1.4。
模型小迎角飞行时不能平衡,安定性(以后讨论)促使模型去“寻找”能够平衡的迎角,模型不断抬头,迎角不断增大,直到临界迎角还是平衡不了,还是继续抬头。
这时机翼失速,升力系数迅速降低,水平尾翼尚未失速,模型由上升转入俯冲。
将机翼、水平尾翼的安装角差加大到30度以上,模型的迎角增大到90??附近。
这时的飞行状态是“迫降”。
迫降时产生“波状”飞行的原因是水平尾翼上翘不够,还没有脱离“波状”飞行区域;迫降时,低头前滑的速度较大,其原因是水平尾翼上翘稍小;迫降时,模型抬头速度也较大,其原因是水平尾翼上翘稍大。
理想的迫降是机水平、垂直下降,机翼迎角接近90??。
迫降时,产生螺旋则是方向力矩或横侧力矩引起的。
纵观迎角变化引起飞行状态变化的全过程是这样的:小迎角时模型表现为俯冲,迎角越小俯冲角越大,速度也越大;随着迎角增大,俯冲角和速度逐渐减小,到一定程度后进入正常滑翔,随着迎角增大速度越来越低,这个范围是很小的;迎角再增大,模型进入“波状”飞行区,由小的连续性“波状”飞行,(机翼、平尾均失速),这个范围很大;迎角再增大到90度附近时,模型飞机进入迫降。