模型飞机的基本制作过程

模型飞机的基本制作规则

第一步,整体设计

1、确定翼型

我们要根据模型飞机的不同用途去选择不同的翼型。翼型很多,好几千种。但归纳起来,飞机的翼型大致分为三种。一是平凸翼型,这种翼型的特点是升力大,尤其是低速飞行时。不过,阻力中庸,且不太适合倒飞。这种翼型主要应用在练习机和像真机上。二是双凸翼型。其中双凸对称翼型的特点是在有一定迎角下产生升力,零度迎角时不产生升力。飞机在正飞和到飞时的机头俯仰变化不大。这种翼型主要应用在特技机上。三是凹凸翼型。这种翼型升力较大,尤其是在慢速时升力表现较其它翼型优异,但阻力也较大。这种翼型主要应用在滑翔机上和特种飞机上。另外,机翼的厚度也是有讲究的。同一个翼型,厚度大的低速升力大,不过阻力也较大。厚度小的低速升力小,不过阻力也较小。

实际上就选用翼型而言,它是一个比较复杂、技术含量较高的问题。其基本确定思路是:根据飞行高度、翼弦、飞行速度等参数来确定该飞机所需的雷诺数,再根据相应的雷诺数和您的机型找出合适的翼型。还有,很多真飞机的翼型并不能直接用于模型飞机,等等。这个问题在这就不详述了。

机翼常见的形状又分为:矩形翼、后掠翼、三角翼和纺锤翼(椭圆翼)。

矩形翼结构简单,制作容易,但是重量较大,适合于低速飞行。后掠翼从翼根到翼梢有渐变,结构复杂,制作也有一定难度。后掠的另一个作用是能在机翼安装角为0度时,产生上反1-2度的上反效果。三角翼制作复杂,翼尖的攻角不好做准确,翼根受力大,根部要做特别加强。这种机翼主要用在高速飞机上。纺锤翼的受力比较均匀,制作难度也不小,这种机翼主要用在像真机上。翼梢的处理。由于机翼下面的压力大于机翼上面的压力,在翼梢处,从下到上就形成了涡流,这种涡流在翼梢处产

生诱导阻力,使升力和发动机功率都会受到损失。为了减少翼梢涡流的影响,人们采取改变翼梢形状的办法来解决它。

2、确定机翼的面积

模型飞机能不能飞起来,好不好飞,起飞降落速度快不快,翼载荷非常重要。一般讲,滑翔机的翼载荷在35克/平方分米以下,普通固定翼飞机的翼载荷为35-100克/平方分米,像真机的翼载荷在100克/平方分米,甚至更多。还有,普通固定翼飞机的展弦比应在5- 6之间。

3、确定副翼的面积

机翼的尺寸确定后,就该算出副翼的面积了。副翼面积应占机翼面积的20%左右,其长度应为机翼的30-80%之间。

4、确定机翼安装角

以飞机拉力轴线为基准, 机翼的翼弦线与拉力轴线的夹角就是机翼安装角。机翼安装角应在正0 -3度之间。机翼设计安装角的目的,是为了为使飞机在低速下有较高的升力。设计时要不要安装角,主要看飞机的翼型和翼载荷。有的翼型有安装角才能产生升力,如双凸对称翼。但是,大部分不用安装角就能产生升力。翼载荷较大的飞机,为了保证飞机在起飞着陆和慢速度飞行时有较大的升力,需要设计安装角。任何事物都是一分为二的,设计有安装角的飞机,飞行阻力大,会消耗一部分发动机功率。安装角超过6度以上的,更要小心,在慢速爬升和转弯的的情况下,很容易进入失速。

4、确定机翼上反角

机翼的上反角,是为了保证飞机横向的稳定性。有上反角的飞机,当机翼副翼不起作用时还能用方向舵转弯。上反角越大,飞机的横向稳定性就越好,反之就越

差。但是,上反角也有它的两面性。飞机横向太稳定了,反而不利于快速横滚,这恰恰又是特技机所不需要的。所以,一般特技机采取0度上反角。

5、确定重心位置

重心的确定非常重要,重心太靠前,飞机就头沉,起飞降落抬头困难。同时,飞行中因需大量的升降舵来配平,也消耗了大量动力。重心太靠后的话,俯仰太灵敏,不易操作,甚至造成俯仰过度。一般飞机的重心在机翼前缘后的25~30%平均气动弦长处。特技机27 ~40%。在允许范围内,重心适当靠前,飞机比较稳定。

6、确定机身长度

翼展和机身的比例一般是70--80%。

7、确定机头的长度

机头的长度(指机翼前缘到螺旋浆后平面的之间的距离),等于或小于翼展的15%。

8、确定垂直尾翼的面积

垂直尾翼是用来保证飞机的纵向稳定性的。垂直尾翼面积越大,纵向稳定性越好。当然,垂直尾翼面积的大小,还要以飞机的速度而定。速度大的飞机,垂直尾翼面积越大,反之就小。垂直尾翼面积占机翼的10%。在保证垂直尾翼面积的基础上,垂直尾翼的形状,根据自己的喜好可自行设计。

9、确定方向舵的面积

方向舵面积约为垂直尾翼面积的25%。如果是特技机,方向舵面积可增大。、

10、确定水平尾翼的翼型和面积

水平尾翼对整架飞机来说,也是一个很重要的问题。我们有必要先搞清常规布局飞机的气动配平原理。形象地讲,飞机在空中的气动平衡就像一个人挑水。肩膀是飞机升力的总焦点,重心就是前面的水桶,水平尾翼就是后面的水桶。升力的总焦点不随飞机迎角的变化而变化,永远固定在一个点上。首先,重心是在升力总焦点的前部,所以它起的作用是起低头力矩。由此可知,水平尾翼和机翼的功能恰恰相反,它是用来产生负升力的,所以它起的作用是抬头力矩,以达到飞机配平的目的。由此可知,水平尾翼只能采用双凸对称翼型和平板翼型,不能采用有升力平凸翼型。水平尾翼的面积应为机翼面积的20-25%。我选定22%,计算后得出水平尾翼的面积为89100平方毫米。同时要注意,水平尾翼的宽度

约等于0.7个机翼的弦长。

11、确定升降舵面积

升降舵的面积约为水平尾翼积的20-25%。如果是特技机,升降舵面积可增大。

12、确定水平尾翼的安装位置

从机翼前缘到水平尾翼之间的距离(就是尾力臂的长度),大致等于翼弦长的3倍。此距离短时,操纵时反应灵敏,但是俯仰不精确。此距离长时,操纵反应稍慢,但俯仰较精确

。F3A的机身长度大于翼展就是这个理论的实际应用,它的目的主要是为了精确。

垂直尾翼、水平尾翼和尾力臂这三个要素合起来,就是“尾容量”。尾容量的大小,