1、飞机的平衡(héng)和稳定(dìng)
(1)平衡(héng)
在天平的两(liǎng)边放上(shàng)相等(děng)的重物,则这个天平就处(chù)于平衡状态。在杠杆(gǎn)的支点两边, 如果力和力臂的(de)乘积相等, 则这个杠杆就平衡了,飞机的重心就像杠(gàng)杆上(shàng)的(de)支点,机翼和尾翼的升力,像杠杆上的力(lì)。要想使飞(fēi)机(jī)上的俯(fǔ)、仰力平衡,就必须使重心(xīn)两端的力矩相等。即:A·a=B·b。我们在手投滑翔调整所(suǒ)做(zuò)成的模型(xíng)飞(fēi)机(jī)时,有时增(zēng)加或减少机头的(de)配重,这就是在移动重心(xīn)的位置(从(cóng)而改变(biàn)a、b的长(zhǎng)度);调整机翼(yì)或尾翼的角度(dù),就是在改变机翼或尾翼(yì)的升力(即改(gǎi)变 A 或 B 的大小),最后达到A·a=B·b的结果(guǒ)。
(2)稳定。
模型飞机(jī)在(zài)飞行中会不断地受到来自各方面(miàn)的干扰(rǎo)(如阵风(fēng)和不稳定的气(qì)流等),破坏原来(lái)的平衡状态。如(rú)果在外来干扰消除后,模型飞机(jī)本身有能力恢复到原来的平衡(héng)状态,这种能力就叫做模型飞机的稳定性或安定性。
例(lì)如一个正立的不倒翁(wēng),外力使它偏离了(le)中立位置后,只要你一(yī)放手,它就会自己重新立起来。这就(jiù)是具有(yǒu)稳定性的不倒翁(wēng)。如果(guǒ)把(bǎ)它倒立过来,只要(yào)稍有振动它就会倒下来,这(zhè)就是不稳(wěn)定的不倒翁。飞机(jī)上的重心位置,机翼(yì)、尾翼的形状(zhuàng),机身的(de)长度,以及机翼的(de)上反(fǎn)角等都对飞机(jī)的稳定性产生影响。
例如,飞机的尾(wěi)翼,有时(shí)就像箭羽一样在保持着(zhe)飞机(jī)的(de)航向或俯(fǔ)、仰飞(fēi)行姿态。飞机的上反角(jiǎo)也对(duì)飞机(jī)的横(héng)向稳定性(xìng)有(yǒu)帮助作用(yòng)。
影响模型飞机的稳定性的重要因素还有重心的(de)位置和(hé)翼型的形状。概括地讲,重心(xīn)在(zài)模型上的相对位置(zhì)越靠前、越(yuè)靠下,模型的稳(wěn)定性越(yuè)好。翼型的(de)前缘半径越大,中弧线弯曲越小,稳(wěn)定性越好(hǎo)。“S”型翼型的稳定性也很好。
2、滑翔
(1)在(zài)我们(men)前面制作过(guò)的纸模型飞(fēi)机、弹射(shè)模型飞机和手掷(zhì)模型飞(fēi)机等都是(shì)没有动力装(zhuāng)置的(de)模型(xíng)飞机(jī),这些没有动力装置的模(mó)型飞机也(yě)叫做(zuò)滑翔机,它(tā)们(men)在空中没有动力的飞行就叫滑(huá)翔。有动力(lì)的飞机在发动机停止(zhǐ)工作以(yǐ)后(hòu)的无动力飞行也可叫滑翔。
(2)为(wéi)什么模(mó)型飞(fēi)机(jī)上没有动力,它却能在空中(zhōng)长(zhǎng)时间地滑翔呢?观察从滑梯上(shàng)下滑的孩子,他们没有任(rèn)何动力(lì)装置,自己也没有(yǒu)用力,却从(cóng)滑梯上很快地滑下来了(le)。从斜坡上向下骑车也是一样,这时不(bú)但可以(yǐ)不用力(lì)踏脚蹬,而且为了不(bú)让车下冲得太快(kuài),有时还要不断地刹车。
是什么(me)力量在推动从滑梯上下滑的孩子呢?谁都知道如果滑梯不(bú)是倾斜向(xiàng)下的斜面,而是水(shuǐ)平放置(zhì)的(de)木板,坐在平板(bǎn)上的孩子就不能滑(huá)下去了(le)。因为这(zhè)时孩(hái)子的重(chóng)力垂(chuí)直向下,而木板对孩子的支持力竖(shù)直向上,这两个力相互平衡,孩(hái)子坐(zuò)在板上(shàng)不动。坐在滑梯(tī)斜(xié)面上的孩子的重力还是垂直向下的,但木板(bǎn)的支持力垂直于板面,是向前倾斜的,这样重(chóng)力与支持力的合力就能把(bǎ)孩子(zǐ)沿着滑板向前推(tuī)。自行车(chē)沿(yán)斜坡下滑也(yě)是一样。
滑翔机在静气流中(zhōng)滑翔时也是倾斜向下的,只是好的滑翔(xiáng)机下滑翔(xiáng)的角度很小(xiǎo),看起来好像是在水平飞行,但你仔细观察,就会发现它是越飞高度越低,这(zhè)就证明它还是在向斜下(xià)方滑翔。向下倾斜(xié)滑(huá)翔的滑翔(xiáng)机(jī)也(yě)和从(cóng)滑梯斜面上滑下来(lái)的孩子(zǐ)一样,重力垂(chuí)直向(xiàng)下,升力与滑翔机(jī)的(de)运动(dòng)方(fāng)向垂直,是向前(qián)倾(qīng)斜(xié)指向上方的,重力与升力的合力便是推动滑翔机前进的(de)力。
(3)滑翔比。
如果某一滑翔机在静(jìng)气流中滑(huá)翔L米远时(shí)下(xià)降了(le)H米高度(dù),则(zé)这个滑(huá)翔(xiáng)机的滑翔比被定义为:L/H=K 。滑翔比(bǐ)K值越(yuè)大,滑翔机的飞行(háng)品质越(yuè)好。而且,一架滑翔(xiáng)机(jī)的滑翔比K,正(zhèng)好和这架滑翔(xiáng)机的升(shēng)力和阻力的比值相等。
(4)下沉率。
滑翔机在静气(qì)流中滑翔时,每秒下沉(chén)的高度(dù),叫“下沉率”。它的(de)单位是(shì)米(mǐ)/秒。对于(yú)希望留空(kōng)时间(jiān)长的飞(fēi)机(jī),下(xià)沉率越(yuè)小越好。下沉率(lǜ)和滑翔比都可以通过实验测量而得。通过这些测得数据的比(bǐ)较,我们就(jiù)可以看(kàn)出我们的滑翔(xiáng)机的(de)性能品质。
滑翔速度是滑翔性(xìng)能的另(lìng)一个重要方面。模型升力系数越(yuè)大,滑翔速度越小;模型翼载荷越大,滑翔速度(dù)越大(dà)。调整某一架模型(xíng)飞机时,主要用升降(jiàng)调(diào)整(zhěng)片和重(chóng)心(xīn)前(qián)后移动来改(gǎi)变机翼迎角(jiǎo)以(yǐ)达到(dào)改(gǎi)变滑翔状(zhuàng)态的目的。
3、平飞
水平匀速直(zhí)线飞行叫平飞。平飞(fēi)是最基本的飞行姿态。维(wéi)持平飞的(de)条件是(shì):升力等(děng)于重力,拉力等于阻力。
由于升力、阻(zǔ)力都和飞行(háng)速度有关,一架原来(lái)平飞中的(de)模型如果增(zēng)大了马力,拉力就会大于阻力使飞(fēi)行(háng)速(sù)度(dù)加快。飞行速度(dù)加快后,升力(lì)随之增大,升力大(dà)于(yú)重力模型将逐渐爬升。为了使模型在较大马力和飞行(háng)速(sù)度下(xià)仍保(bǎo)持平飞,就(jiù)必须相应减小迎角(jiǎo)。反之,为(wéi)了使模型在较小马力(lì)和(hé)速(sù)度条(tiáo)件下维持平(píng)飞(fēi),就(jiù)必须相应的(de)加(jiā)大迎(yíng)角。所以(yǐ)操纵(调整(zhěng))模型到平飞状态,实(shí)质上是发(fā)动机马力和飞行迎角的正确(què)匹配。
4、爬升
前面(miàn)提到模型平飞(fēi)时如加大马力就(jiù)转为爬升的情况。爬升轨(guǐ)迹与水平面形成的(de)夹角叫爬升角(jiǎo)。一定马(mǎ)力在一定爬(pá)升角条件下可能达(dá)到新的力平衡,模型(xíng)进入稳定爬升状态(速度和爬角都(dōu)保持不变)。稳定(dìng)爬升的具体(tǐ)条(tiáo)件是:拉力等于阻力加重力向后的分力(F=X十Gsinθ);升力等于重力的另一分力(lì)(Y=GCosθ)。爬升时(shí)一部分重力由拉力负(fù)担,所以需要较大(dà)的拉力,升力的负(fù)担反(fǎn)而减少了(le)。
和平(píng)飞相似,为了保持一(yī)定(dìng)爬升(shēng)角条件下的稳定爬升,也(yě)需要马力和迎角的恰当匹配(pèi)。打破了这种匹配将(jiāng)不能保持(chí)稳(wěn)定爬(pá)升(shēng)。例(lì)如马力增大将(jiāng)引起速度增大,升(shēng)力增大,使爬升角增(zēng)大。如马力太大,将(jiāng)使爬升角不断(duàn)增大,模型沿(yán)弧形轨(guǐ)迹爬升(shēng),这就是常见的拉翻现象(xiàng)。
5、检查校正
一(yī)架模型飞机制作装配完毕后都应(yīng)进(jìn)行检查和必(bì)要的校(xiào)正。检查的内(nèi)容是(shì)模型的几何尺寸和重心位置。检查的方法一般为目测,为更精确起见(jiàn),有些(xiē)项目也可以进行一些简(jiǎn)单的(de)测(cè)量(liàng)。
目测法是从三视图的三个方向观察模(mó)型的几何尺寸是否准确。正视方向主要看机翼两边上反角是否相(xiàng)等(děng);机翼(yì)有无扭曲;尾(wěi)翼是(shì)否偏斜或扭曲(qǔ)。侧视(shì)方向主要看机翼和水平尾翼的安(ān)装角和(hé)它们的安装角(jiǎo)差;拉力线上下倾角。俯视方向(xiàng)主要看垂(chuí)直尾翼(yì)有无偏(piān)斜;拉(lā)力线左(zuǒ)右倾角(jiǎo)情况;机翼、水平尾翼是否(fǒu)偏斜。
小模型(xíng)一般用(yòng)支点法检查(chá)重心,选一点(diǎn)支撑模(mó)型(xíng),当模型平稳时,该支点就是重心的位置。
检查中(zhōng)如发现重(chóng)大(dà)误差,应在试飞前纠正。如误差(chà)较小,可(kě)以暂不纠正,但(dàn)应(yīng)心中(zhōng)有数,在试飞中进一步观察。
6、手掷试飞
手掷(zhì)试飞的目的是观(guān)察和调整滑翔性能。方法是右手执机身(模型重心部位),高举过头,模(mó)型保持平(píng)正(zhèng),机(jī)头向前正对风向(xiàng)下(xià)倾10度左右,沿机身方向(xiàng)以适当(dāng)的速度(dù)将模型直线(xiàn)掷出,模型进入滑翔飞行状态。手掷方法要多次练习,要(yào)注意纠正各种不正确的方法,比较普遍的(de)毛病有:模(mó)型左右倾斜或(huò)机(jī)头(tóu)上仰;出(chū)手(shǒu)不是从后向前(qián)的(de)直线,而(ér)是绕臂根划弧(hú)线;出手方向不(bú)是沿机身(shēn)向前,而是向上抛掷;出手速度太大(dà)或太小。
出手后(hòu)如(rú)模型直线(xiàn)小角(jiǎo)度平稳滑翔属(shǔ)正常飞(fēi)行,稍(shāo)有转弯也属正常状态(tài)。但不能侧倾急转。模型产(chǎn)生急(jí)转弯的原因可能是因为方向舵(duò)偏的太多或左(zuǒ)右机翼重量相差的(de)太(tài)多或左右(yòu)机翼的安(ān)装(zhuāng)角不(bú)同。
(1)模(mó)型发生(shēng)波(bō)状飞行的原因(yīn)有四种
①头(tóu)轻,即模型的重心(xīn)位置在(zài)正常位置的后面,则(zé)模型飞行时抬头,模型向上飞(fēi)时易失速,失速后(hòu)掉下又(yòu)增加(jiā)了速度,速度一大模(mó)型再次(cì)抬头形成(chéng)波状飞行。模型飞(fēi)机波状飞行(háng)时飞(fēi)行时间(jiān)短(duǎn)。纠正方法,改变(biàn)重心(xīn)位置。
②起飞方法不对,如带有较大迎(yíng)角起飞会造成(chéng)这种波状飞行,纠(jiū)正方法是改(gǎi)变起飞角度,模型(xíng)初(chū)速(sù)度太大也可(kě)造成波状飞,纠正方(fāng)法是减小初动力。
③机(jī)翼迎角过大,机(jī)翼产生的升力就增加了,造成飞机抬头飞形(xíng)成波状飞行。纠正方法是改变机翼迎角。
④水(shuǐ)平(píng)尾翼迎角过小,水平尾翼产(chǎn)生负升力,造成飞机抬头飞,形成波状飞行(háng)。纠正方法是改变水平尾翼迎角。
(2)模型急(jí)速下坠的原因有四种(zhǒng)
①头重,即模型的重(chóng)心(xīn)位置在正常(cháng)位(wèi)置的前面(miàn),则模型飞行(háng)时低头。
②手掷方法(fǎ)不对,如模型向下掷(zhì)去,手掷力量过小。
③机翼迎角(jiǎo)过小,机翼产(chǎn)生的(de)升力减(jiǎn)小了(le)。
④水(shuǐ)平尾(wěi)翼迎角过大,结果水(shuǐ)平尾(wěi)翼产生的升力增加(jiā),造成飞机低头。
7、调整机件方法(fǎ)
飞(fēi)机或高级模型飞机的操(cāo)纵(zòng)其原理和调整(zhěng)模型(xíng)相同,都是改变力矩平衡状态。初级模型一般没有(yǒu)这些舵(duò)面,只好用改变这些空气(qì)动力面形态的方法(fǎ)来(lái)达到调整的目的(de),方法(fǎ)有三种:
a、加温(wēn)定形:把需要调整的(de)部位(wèi)用手扳到一定(dìng)角度同时加温(哈气、吹热风、烘(hōng)烤等),停留一定时间使之变形(xíng)。这(zhè)种方(fāng)法适用于纸、吹塑纸、木片(piàn)部件。一般扳动角度越大,温度越高,保持时间越长(zhǎng)调整变形越多。
b、收缩变形:在(zài)需(xū)要调整的翼面的(de)一面刷适当浓(nóng)度的透布油,这一面将随透布油固化而收缩使翼面交形。
c、型(xíng)架定形(xíng)。将翼面按调整(zhěng)要求在型(xíng)架上固(gù)定达到改变形(xíng)态的目的。一般(bān)配合使用加(jiā)温或刷(shuā)涂料。这种(zhǒng)方法适(shì)用于构架式的(de)翼面的(de)调整。(来(lái)源:互联(lián)网综(zōng)合编辑)

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