如何制作航空模型?求相关资料和经验,如果有诚意就不打扰了。
不过既然你提出了这个问题,我看得出你是一个对这方面很感兴趣的人,那我就帮你回答一下。注意;我参加过很多国内外的职业比赛。绝对专业!希望这些知识对你有用!
如果你想了解更多关于模型火箭的信息,可以加我QQ:1193515896。
在国际航空运输联合会制定的竞赛规则中,明确规定“航空模型是指比空气重、体积有限、有无发动机、不能载人的航空器,故称航空模型。其技术要求是:
包括燃料在内的最大飞行重量是五公斤;
最大提升面积为150平方分米;
最大翼载100g/dm2;
活塞式发动机最大工作容积为10 ml。
工具的使用?0?常用的工具有:尺、刀、刨、锯、锉、钻、钳、剪、扳手、笔、烙铁等。所有的工具都要正确使用,才能充分发挥工具的作用,提高模型制作的精度和准确度,做出性能优异的模型飞机。注意直尺的平直度。刀子应该是锋利的。使用时不要逆着纹理切割。用模型专用的小刨子刨平,可以通过整平大模型的表面来提高工作效率和制造精度。锯子的使用,由于制作模型的材料不是很大很厚,通常使用齿比较小的锯片,可以根据情况选择自己的手用锯子,经常使用弯锯。锉刀的使用,粗锉用于加工余量大的毛坯和工件,以提高效率;精锉用于精加工,保证加工零件的精度;光面锉用于表面光洁度高的精细工件。最常用的模型是什锦文件。在钻头的使用上,尤其是在遥控模型的制作上,有很多圆眼。如果材料不厚,可以用一些材料做小刃钻和平钻。如果材料厚,我们可以使用电钻等工具。如果条件允许,可以使用小型台式电钻。选材常用的材料有泡桐、松木、椴木、桦木、柏树、轻木、层压板等。制作手抛和弹射模型时,经常选用泡桐。对于结构机翼的选材,如果翼梁细长,是主要的受力部位,就要选择强度大、质地扁平的松木。肋主要是保持翼型的形状,受力很小,可以用重量轻、有一定强度的泡桐或轻木制作。翼根、翼尖等塑料填充部分可尽量制作,应力小,可选用较轻的泡桐、轻木或tipping。在保证强度的前提下,选择材质均匀、质地顺直、无疤痕、比重轻的材料,满足保证强度和减轻重量的要求。桐木是最常用的模型材料,尤其是泡桐,具有比重轻、相对强度高、变形小、易加工等特点。机翼翼肋、掩模板、腹板和机身后段应采用较轻的材料。机身的后缘、尾梁、纵梁要选用木质细密、质地平整、强度高的材料。松木东北松木质地均匀,木质细腻,重量轻,不易变形,易加工,有弹性,是制作模型中细长机械零件的好材料。桦木材质坚硬,质地均匀致密,比重大,是制作螺旋桨的好材料。也可用作发动机机架等机械零件。椴木是制作逼真模型的好材料,也可用于硬壳机身、螺旋桨和发动机框架。包边是柔软的,有纹理的,容易变形,便于成型和填充。轻木的型号比泡桐好,可以提高飞行性能,但价格较高。使用木材时,应考虑强度和刚度等特性。早在800年前的中国宋朝,建筑家李杰就把建筑材料的断面高宽比定为3∶2。到18世纪末19世纪初,汤姆·杨发现,当截面的高度和宽度为3.46∶2时,材料的刚度最大。当高宽比为2.8∶2时,强度最高。当高度和宽度相等时,弹性最大。使用时,根据模型的大小和结构选择合适的材料。层压椴木层压板常用作机身隔板、上二面角加强板等。桦木层压板可用作坚固的面罩、肋骨、框架和机翼根部的加强板。流行款也常用竹子。皮的传统工艺用的是棉纸和尼龙丝,后来发展了无纺布和新材料热缩膜。在模型上,也根据需要使用泡桐皮。使用热收缩膜可以节省一些钱,但主要是简化了制造程序,缩短了制造时间。常用的胶粘剂有白乳胶、树脂胶、502等。干胶需要自己配制,应用范围广,方便粘接。缺点是有毒,不宜长期使用。白乳胶价格便宜,固化时间过长,不利于模型的定型。容易设定或可以用工作台设定的模型和零件,往往用白乳胶粘合。树脂胶性能稳定,耐水、耐油、耐腐蚀,适用于发动机车架等机械零件。应严格按照涂胶说明书进行,以保证涂胶质量,也可用于修理工作。502适用于小缝隙的连接和修补,使用时注意不要粘在手上。木材的加工和切割会切掉木片多余的部分,或者截取需要的木条、前后边缘、腹板、肋等。来自木屑。切割时注意木纹方向,逐渐用力直至切割,不可一刀切割,尤其是切割圆弧时。刨削因为现在用的材料多是刨削的,所以木条和木片很少刨削,除非特殊规格制作或使用。目前常用于制作大型遥控模型机身或逼真模型,需要通过刨削来修整表面,以提高工作效率和生产质量。拼接用于加宽和加长木片。拼接后注意保持平整,加厚时注意年轮方向,不适合拼接后弯曲变形。打磨时要顺着木纹方向,用力要先均匀后轻,选择合适的砂纸打磨。抛光前常用水砂纸打磨。弯曲制作椭圆形翼尖的前后部或卷制薄壳机身时,木材要弯曲。主要方法有:烤、煮、冷弯。可以根据自己的喜好来使用。航模和载人飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架、发动机五部分组成。
1,机翼——是航模飞机飞行时产生升力的装置,能保持航模飞机飞行时的横向稳定性。
2.尾——包括水平尾和垂直尾。水平尾翼可以保持模型飞机的俯仰稳定性,而垂直尾翼可以保持模型飞机的方向稳定性。水平尾翼上的升降舵可以控制模型飞机的升力,垂直尾翼上的方向舵可以控制模型飞机的飞行方向。
3、机身——将模型各部分连接成一个整体的主要部分称为机身。同时,机身可以装载必要的控制部件、设备和燃料。
4.起落架-模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前一个起落架,后三个起落架称为前三点式;前部两侧各有三个起落架,后起落架称为后三点式起落架。
5.发动机-它是模型飞机产生飞行动力的装置。航模中常用的动力装置有:橡皮筋、活塞发动机、喷气发动机、电机。
三、航空模型技术常用术语
1,Span-机翼(尾翼)左右翼尖之间的直线距离。(穿过机身的部分也算在内)。
2.机身总长度——模型飞机前端到后端的直线距离。
3.重心——模型飞机各部分重力合力作用的点称为重心。
4.尾翼中心臂-从重心到水平尾翼前缘四分之一弦长的距离。
5.翼型-机翼或尾翼的横截面形状。
6.前缘-翼型的前端。
7、后缘——翼型的最后一端。
8.翼弦-前缘和后缘之间的连接线。
9.长宽比-翼展与平均弦长的比率。高展弦比意味着机翼又长又窄。第1节活动和指导要点
航空模型活动一般包括制作、飞行和竞赛,也可分为三个阶段。
生产活动的任务是完成模型生产和装配。通过生产活动,对学生进行劳动观、习惯和技能的教育。使他们学会使用工具,识别材料,掌握加工工艺,得到动手能力训练。
飞行是学生们最喜欢的活动。成功的飞行可以大大提高他们的兴趣。飞行活动要精心引导,飞行程序要遵循,飞行调整知识要介绍,实际飞行情况要有演示和点评。通过飞行,学生在应用知识和身体素质方面得到训练。
竞争可以把活动推向高潮,胜利者受到鼓舞,充满信心:失败者要么吸取教训,要么拒绝承认失败。引导学生总结经验,激发创造力和进取精神,是一种很好的形式。参加大型比赛会给他们很大的锻炼,永远不会忘记。
第二节飞行调整基础知识
飞行调整是飞行原理的应用。没有飞行原理的基础知识,很难调整好飞行模型。辅导员要根据学生的接受能力和生产、飞行的需要,指导学生学习航空知识,介绍相关基础知识。同时也要防止航模活动成为专门的理论课。
一.提升和拖动
飞机和模型飞机能飞是因为机翼的升力克服了重力。机翼的升力是由机翼上下部分的气压差形成的。当模型在空中飞行时,机翼上表面的空气速度增大,压力减小。机翼下表面的空气速度变慢,压力增大(伯努利定律)。这就是上下翼压力差的原因。
机翼上下流速变化的原因有两个:a、非对称翼型;b、机翼和相对气流有攻角。翼型是机翼截面的形状。机翼剖面多为不对称,如下弧直上弧向上弯曲(平凸型)和上下弧向上弯曲(凹凸型)。对称翼型必须有一定的迎角,以产生升力。
升力主要取决于四个因素:a、升力与机翼面积成正比;b、升力与飞机速度的平方成正比。同等条件下,飞行速度越快,升力越大;c、升力与翼型有关,非对称翼型机翼的升力通常较大;d .升力与迎角有关。在小迎角时,升力(系数)随迎角线性增加。在某一极限之后,当迎角增加时,升力迅速减小。这个边界叫做临界攻角。
机翼和水平尾翼除了升力产生阻力,其他部件一般只产生阻力。
第二,水平飞行
匀速直线飞行叫平飞。水平飞行是最基本的飞行姿态。保持水平飞行的条件是:升力等于重力,拉力等于阻力(图3)。
因为升力和阻力与飞行速度有关,如果增加一个原型机在平飞时的马力,拉力会大于阻力,飞行速度会加快。飞行速度加快后,升力会增大,升力大于重力的模型会逐渐爬升。为了使模型在大马力和高飞行速度下保持飞行水平,迎角必须相应减小。另一方面,为了使模型在低马力、低速度下保持飞行水平,必须相应增加迎角。所以模型对平飞状态的控制(调整),本质上就是发动机马力和飞行迎角的正确匹配。
第三,攀登
如前所述,当模型水平飞行时,如果加大马力,就会转为爬升。爬升轨迹与水平面形成的角度称为爬升角。一定的马力在一定的爬坡角度下可能会达到新的力平衡,模型会进入稳定的爬坡状态(速度和爬坡角度都保持不变)。稳定爬升的具体条件是:拉力等于阻力加权力的后向分量(F = X 10 gsinθ);升力等于重力的另一个分量(Y=GCosθ)。攀爬时,一部分重力由拉力承担,所以需要更大的拉力,升力负担减轻(图4)。
与和平飞行类似,为了在一定的爬升角下保持稳定的爬升,也需要适当匹配马力和攻角。打破这种匹配将不会保持稳定的攀升。比如马力的增加会导致速度、升力、爬升角的增加。如果马力过大,爬坡角度会不断增大,模型会沿着弧形轨迹爬升,这是常见的靠边现象(图5)。
第四,滑翔
滑翔是没有动力的飞行。滑翔的时候模型的阻力被重力的分量平衡了,所以滑翔只能沿着对角线飞下去。滑翔轨迹与水平面的夹角称为滑翔角。
稳定滑翔(滑翔角和滑翔速度不变)的条件是:阻力等于重力的向前分量(x = gsinθ);升力等于重力的另一个分量(Y=GCosθ)。
滑翔角是滑翔性能的一个重要方面。滑翔角度越小,相同高度下滑翔距离越远。滑翔距离(L)与下降高度(H)之比称为滑翔比(K),等于滑翔角的余切滑翔比和模型升阻比(升阻比)。Ctgθ=1/h=k .
滑行速度是滑行性能的另一个重要方面。模型升力系数越大,滑翔速度越小;模型机翼的载荷越大,滑翔速度越大。
在调整模型飞机时,主要是通过拉环和前后移动重心来改变滑翔状态,从而改变机翼的迎角。五、扭矩平衡和调整方法
调整模型不仅要注意注意力的平衡,还要注意扭矩的平衡。力矩是力的转动作用。模型飞机在空中的旋转中心是其自身的重心,所以重力对模型不产生旋转力矩。其他力只要不通过重心,就会对重心产生力矩。为了分析模型的旋转,将绕重心的旋转分解为绕三个假想轴的旋转,这三个假想轴相互垂直并与重心相交(图7)。贯穿模型前后的叫做纵轴,绕纵轴的转动就是模型的滚动;贯穿模型的竖轴称为竖轴,绕竖轴的转动就是模型的方向偏转;贯穿模型左右的叫做横轴,绕横轴的旋转就是模型的俯仰。
对于调整模型,主要涉及四种矩;这是机翼的升力力矩和水平尾翼的升力力矩;发动机的牵引扭矩;动力系统的反作用力矩。
机翼升力力矩与俯仰平衡有关。决定机翼升力力矩的主要因素是重心的纵向位置、机翼安装角和机翼面积。
平尾升力力矩也是俯仰力矩,其大小取决于尾桁和平尾的安装角度和面积。
如果张力线不通过重心,就会形成俯仰力矩或方向力矩,张力力矩的大小取决于张力线与重心的距离。发动机反扭矩是横向(滚转)扭矩,其方向与螺旋桨旋转方向相反,其大小与功率和螺旋桨质量有关。
俯仰力矩平衡决定了机翼的迎角:增加抬头力矩或减少低头力矩会增加迎角;否则,攻角会减小。所以俯仰力矩平衡的调整是最重要的。一般不实现使用升降调节件,调节机翼或水平尾翼的安装角度,改变张力的上下倾斜角度,前后移动重心
方向扭矩的平衡主要通过方向调节片和张力的左右倾斜角度来调节。横向力矩平衡主要由副翼调节。
第三节检查无误和手掷试飞
首先,检查校正
模型飞机在制造和装配时应该进行检查和校正。检查的内容是模型的几何尺寸和重心位置。一般来说,检查方法是目视检查。为了更加精确,一些项目也可以简单地测量。
目测是从三视图的三个方向观察模型的几何尺寸是否准确。正面方向主要看机翼两侧的二面角是否相等;机翼是否扭曲;尾巴是否歪斜或扭曲。侧视方向主要取决于机翼和平尾的安装角度及其安装角度差;张力线的上下倾斜度。俯视方向主要看垂尾是否歪斜;张力线左右倾斜;机翼和水平尾翼是否歪斜。
小模型一般用支点法检查重心,选择一个点支撑模型。模型稳定时,支点就是重心的位置。
如果在检查中发现重大错误,应在飞行试验前予以纠正。如果误差很小,可以暂时不修正,但要在试飞过程中意识到并进一步观察。
二、手抛试飞
手抛飞行试验的目的是观察和调整滑翔性能。方法是右手托住机身(模型的重心),高高举过头顶,保持模型平直,机头迎风向前倾斜约10度,以适当的速度沿机身方向直抛模型,使模型进入独立滑翔飞行状态。手抛法要多练习,各种不正确的方法要纠正。常见故障有:模型左右倾斜或机头上翘;手从后到前不是一条直线,而是绕着臂根的一条弧线;射击方向不是沿着机身向前,而是向上投掷;太快或太慢。
拍摄后,如果模型直线小角度平稳滑行,飞起来是正常的,轻微的转弯也是正常的。如出现以下异常飞行姿态,应进行调整,使模型达到正常滑翔状态。
1,波浪式飞行:滑翔轨迹像波浪一样波动。一般叫“光头”,就是重心太靠后。这种说法虽然正确,但不够全面。实际上,抬头力矩过大或低头力矩过小,迎角都会过大,造成波浪飞行。调整方法如下:a、推杆(升降调整片被拉下);b、重心前移(机头配重);c .减小机翼安装角度;d、增加平尾的安装角度(作用与推杆相同)。
2.俯冲:模型大角度俯冲。一般称为“头重脚轻”,这种说法不够全面。所有过小的抬头力矩和过大的低头力矩造成的过小迎角都会导致模型俯冲。调整方法如下:a、拉杆(升降调节片上翘);b、重心后移(减少机头配重);c、增大机翼安装角度;d、减小平尾的安装角度(与拉杆相同)。
3.急转弯和下冲:模型向左(或向右)急转弯和下冲。原因是方向转矩不平衡或者横向转矩不平衡。具体原因多为机翼扭转引起的左右升力不相等或垂尾纵向偏转引起的方向偏转力矩。机身左右弯曲的后果和垂尾偏转的后果一样,也有可能造成大幅下冲。调整方法如下:a、反方向拉动方向调整片(踏板)转动;b、校正机翼扭曲(相当于压杆控制副翼)。
飞机或高级模型飞机操纵的原理和调模型一样,都是改变力矩平衡状态。主模型一般没有这些操纵面,我们要改变这些气动面的形状来达到调整的目的。有三种方法:
a、加热定型:用手将需要调整的部位拉到一定角度,同时加热(吹风、吹热风、烘烤等。),并停留一定时间使其变形。此方法适用于纸张、吹塑纸和木屑零件。一般拉角越大,温度越高,保温时间越长,调整变形就会越大。
B.收缩变形:用适当浓度的渗透油刷翼型要调整的一面,这一面会随着渗透油的固化而收缩,使翼型交叉。
c、成型夹具。根据调整要求将翼面固定在夹具上,以改变形状。一般配合加热或刷漆使用。该方法适用于框架翼面的调整。第四节投掷直线距离科目
一种或三种飞行模式
这个过程就是手球在有限宽度条件下的往返飞行距离。决定结果的因素有三个:a、投掷技术;b、模型的滑翔性能;c、模型的线性飞行性能。有三种飞行模式:
1,自然滑翔直线飞行:飞行速度与模型滑翔速度相同。模型飞行后沿滑翔轨迹直线滑行,飞行距离取决于飞行高度和滑翔比,一般在6-10米之间。
2.水平向前直线飞行:手速略高于模型的滑翔速度。手松开后,模型以水平直线前进一定距离,然后过渡到自然滑翔。这种方式可能比自然滑翔增加2-5米的滑翔距离。
3.爬坡前直线飞行:速度高一点,角度小一点。拍摄结束后,模特以小角度直线爬升,然后转向滑翔。这种方式可能会使自然滑翔距离增加5-10米以上。
第一种方法得分低,但容易掌握,成功率高。后两种方法飞行距离长,但飞调困难,成功率低。因为(a)方向偏差与飞行距离成正比,增加飞行距离后模型飞出边线的概率增加(飞出边线后结果无效);(b)前推力,特别是爬升前推力,很容易使模型失速、下冲或改变航向,飞出边线。所以要想取得好成绩,需要多了解飞行调整知识,提高身体素质,熟练运用投掷技巧。
第二,模式调整
1,滑翔性能。滑翔性能是飞出大直线距离的基础。调整时要注意两个问题。一个是尽量减小阻力,模型表面要光滑,零件要流线型(包括配重),前后边缘要打磨成圆形,翼面要平整不扭曲。减小阻力可以提高升阻比,也就是可以提高滑翔比。
第二点是调整到有利的攻角。迎角由升力翼控制。不同攻角模型的升阻比不同,有利攻角的升阻比最大,同一高度的滑翔距离最远。正常滑翔后,需要微调升力片,找到最佳方向舵位置。
2.模型的配重。很多人的印象是,模型越重,飞得越远。其实并不是。模型的滑翔比与重量无关。另一方面,重量小的模型动能小,克服阻力的能力小,投掷距离小。轻吸管也是如此。因此,应在规则允许的范围内适当增加手抛直线距离项目模型的重量,以增加模型的动能。
3.机翼的刚度。手抛模型初速度大,机翼承受弯矩大,容易变形甚至颤振,影响飞行性能。为此,制作时要小心,不要弄皱翼面。如果刚性仍不足,应适当加强。方法是在翼根与机身的连接处涂上胶水,或者在翼根两侧粘贴加固物(如胶带纸)。
4.直线飞行的调整
a、理想的直线飞行是模型既没有方向力矩,也没有横向力矩,即垂尾没有偏转角(方向调整表中的中立位置),左右机翼完全对称(没有副翼效应)。这种情况不仅阻力最小,还能适应速度的变化。
b、其实模型总是转弯,原因无非是机翼不对称(大部分情况下是机翼扭曲),产生滚转力矩,或者是垂尾偏角产生方向力矩。在这种情况下,最好找出原因,“对症下药”,才能实现近乎理想的直线飞行。我们把这种调整方法称为“直接调整法”。
c、还有一种调整方法,比如由于机翼扭转的力矩,模型向左倾斜,升力的左分量使模型向左转弯。在这种情况下,机翼的扭转不是直接修正,而是稍微右舵也能让模型直接飞起来。这种调整方法称为“间接调整法”。虽然间接调节也可以实现直线飞行,但这种直线飞行有缺陷:一是增加了阻力,降低了滑翔性能;二是难以适应速度的变化。很多车型在第一段基本能保持直线,在第二段能转弯偏航,这多是间接调节造成的。
因此,应尽量采用“直接调整法”,避免“间接调整法”。
5.克服前失速的方法
上面提到的前推力和前爬升可以大大提高飞行性能,但同时也存在失速下冲和失速转向的危险。因此,克服向前失速是提高性能的关键。
克服前失速的措施是提高俯仰稳定性。具体方法是将配重前移至重心位置,同时相应增加机翼与平尾的安装角度差,以保持俯仰平衡。这样,当模型机翼接近失速时,水平尾翼并没有因为安装角小而失速,水平尾翼仍然有足够的弓力矩使模型转为滑翔。
另一种克服前失速的方法是以较小的迎角飞行。事实证明,迎角越大越容易失速下冲,迎角越小越不容易进入失速下冲。
失速转弯是由机翼扭转引起的。机翼扭转时,一侧必须有较大的安装角度(另一侧变小)。接近失速时,这一半机翼首先失速,使模型斜转。上面提到的间接调整的缺陷在这种情况下尤为明显,因此必须彻底校正机翼的扭曲。
三、投掷技巧
模型调整后,飞行成绩的决定完全取决于投掷技术。好的技巧可以充分发挥模型的飞行性能,甚至可以弥补模型的一些缺陷。所以,这不是一朝一夕的事。我们应该反复练习并掌握要领:
1.助跑和投掷动作要协调,保持模型稳定,避免晃动和画弧。
2.适当的拍摄速度。手速不是固定的,不同的调节条件,不同的飞行模式,不同的风速风向,需要的手速都不一样。力求任意准确。
3.合适的拍摄角度。一般自然滑行方式要有一个小的负角;水平向前推力模式的手角一般为零(水平);爬坡前要有一个合适的正角度(仰角)。
4.拍摄点和拍摄方向:如果模型是完全直线飞行,运动员应在无风的情况下,在起跳线中点直线向前拍摄,这样成功率最高。但其实转弯的机型占绝大多数,侧风飞行也占大多数。聪明的运动员善于利用手点和方向的变化来纠正侧风和模型变化带来的偏差。比如右转机型在起飞线中间放出,可能会从右边飞出边线,如果遇到左风,情况会更严重。如果换个方法——投篮点选在起跳线左侧,投篮方向自觉向左。这样,模型的前半部分可能会在空中飞出左线,后半部分可能会回来降落在场内,使结果有效。
5.风和投掷时间:风对飞行的影响既有消极的方面,也有积极的方面。比如顺风可以增加飞行距离;逆风使飞行距离减小,侧风有时加重偏航,有时减小偏航。风一般是阵发性的,风速和风向是不断变化的。要善于捕捉拍摄的最佳时机。比如顺风的时候最好在强风中拍摄,逆风的时候最好在弱风中拍摄。