1樓:天下英雄
大多數飛機都是固定翼飛級為主,
但是機翼上還是有些可以活動的葉片,
可以調整飛機的飛行角度等等。
2樓:匿名使用者
飛機的機翼有固定翼,也有旋轉的。
航模固定翼飛機機翼與機身比例多少為合適?
3樓:匿名使用者
這不是乙個固定值,不同引數變化的時候,這個比例會有變化。我給你乙個通用的方案,只要按照這個方案來執行,就是科學的。
第一步,整體設計。
1、確定翼型。我們要根據模型飛機的不同用途去選擇不同的翼型。翼型很多,好幾千種。
但歸納起來,飛機的翼型大致分為三種。一是平凸翼型,這種翼型的特點是公升力大,尤其是低速飛行時。不過,阻力中庸,且不太適合倒飛。
這種翼型主要應用在練習機和像真機上。二是雙凸翼型。其中雙凸對稱翼型的特點是在有一定迎角下產生公升力,零度迎角時不產生公升力。
飛機在正飛和到飛時的機頭俯仰變化不大。這種翼型主要應用在特技機上。三是凹凸翼型。
這種翼型公升力較大,尤其是在慢速時公升力表現較其它翼型優異,但阻力也較大。這種翼型主要應用在滑翔機上和特種飛機上。另外,機翼的厚度也是有講究的。
同乙個翼型,厚度大的低速公升力大,不過阻力也較大。厚度小的低速公升力小,不過阻力也較小。因為我做的是練習機,那就選用經典的平凸翼型克拉克y了。
因偉哥有一定飛行基礎,速度可以快一些,所以我選的厚度是12%的翼型。
實際上就選用翼型而言,它是乙個比較複雜、技術含量較高的問題。其基本確定思路是:根據飛行高度、翼弦、飛行速度等引數來確定該飛機所需的雷諾數,再根據相應的雷諾數和您的機型找出合適的翼型。
還有,很多真飛機的翼型並不能直接用於模型飛機,等等。這個問題在這就不詳述了。
機翼常見的形狀又分為:矩形翼、後掠翼、三角翼和紡錘翼(橢圓翼)。
矩形翼結構簡單,製作容易,但是重量較大,適合於低速飛行。後掠翼從翼根到翼梢有漸變,結構複雜,製作也有一定難度。後掠的另乙個作用是能在機翼安裝角為0度時,產生上反1-2度的上反效果。
三角翼製作複雜,翼尖的攻角不好做準確,翼根受力大,根部要做特別加強。這種機翼主要用在高速飛機上。紡錘翼的受力比較均勻,製作難度也不小,這種機翼主要用在像真機上。
因為我做的是練習機,就選擇製作簡單的矩形翼。
翼梢的處理。由於機翼下面的壓力大於機翼上面的壓力,在翼梢處,從下到上就形成了渦流,這種渦流在翼梢處產生誘導阻力,使公升力和發動機功率都會受到損失。為了減少翼梢渦流的影響,人們採取改變翼梢形狀的辦法來解決它。
一般方法有三種,如圖。
因為我做的是練習機,翼載荷小,損失些公升力和發動機功率不影響大局,所以,我的翼梢沒有作處理。
2、確定機翼的面積。模型飛機能不能飛起來,好不好飛,起飛降落速度快不快,翼載荷非常重要。一般講,滑翔機的翼載荷在35克/平方分公尺以下,普通固定翼飛機的翼載荷為35-100克/平方分公尺,像真機的翼載荷在100克/平方分公尺,甚至更多。
我選擇60克/平方分公尺的翼載荷。40級的練習機一般全重為2.5公斤左右。
又因為考慮到方便攜帶和便於製作,翼展定為1500公釐。那麼,整個機翼的面積應該為405000平方公釐。通過計算,得出弦長為270公釐。
還有,普通固定翼飛機的展弦比應在5-6之間。通過驗算得知,這個弦長在規定的範圍之內。
3、確定副翼的面積。機翼的尺寸確定後,就該算出副翼的面積了。副翼面積應佔機翼面積的20%左右,其長度應為機翼的30-80%之間。
因為是練習機,不需要太靈敏,我選15%。因為我用乙個舵機帶動左右兩個副翼,所以副翼的長度要達到翼展的90%左右。通過計算,該機的副翼面積因為60750平方公釐,那麼,一邊副翼的面積就是30375平方公釐。
4、確定機翼安裝角。以飛機拉力軸線為基準, 機翼的翼弦線與拉力軸線的夾角就是機翼安裝角。機翼安裝角應在正0 -3度之間。
機翼設計安裝角的目的,是為了為使飛機在低速下有較高的公升力。設計時要不要安裝角,主要看飛機的翼型和翼載荷。有的翼型有安裝角才能產生公升力,如雙凸對稱翼。
但是,大部分不用安裝角就能產生公升力。翼載荷較大的飛機,為了保證飛機在起飛著陸和慢速度飛行時有較大的公升力,需要設計安裝角。任何事物都是一分為二的,設計有安裝角的飛機,飛行阻力大,會消耗一部分發動機功率。
安裝角超過6度以上的,更要小心,在慢速爬公升和轉彎的的情況下,很容易進入失速。像我的這種平凸翼型,可產生較大的公升力,翼載荷又小,不用設計安裝角。如果非要設計安裝角的話,會造成飛機起飛後自動爬高。
5、確定機翼上反角。機翼的上反角,是為了保證飛機橫向的穩定性。有上反角的飛機,當機翼副翼不起作用時還能用方向舵轉彎。上反角越大,飛機的橫向穩定性就越好,反之就越差。如圖。
但是,上反角也有它的兩面性。飛機橫向太穩定了,反而不利於快速橫滾,這恰恰又是特技機所不需要的。所以,一般特技機採取0度上反角。
因我做的是練習機,以橫向穩定性為希望,所以我選擇了3度上反角。
6、確定重心位置。重心的確定非常重要,重心太靠前,飛機就頭沉,起飛降落抬頭困難。同時,飛行中因需大量的公升降舵來配平,也消耗了大量動力。
重心太靠後的話,俯仰太靈敏,不易操作,甚至造成俯仰過度。一般飛機的重心在機翼前緣後的25~30%平均氣動弦長處。特技機27~40%。
在允許範圍內,重心適當靠前,飛機比較穩定。
7、確定機身長度。機身和翼展的比例一般是70--80%。我選80%。
那麼機身的長度就確定為1200公釐。確定機頭的長度。機頭的長度(指機翼前緣到螺旋漿後平面的之間的距離),等於或小於翼展的15%。
我選定15%,即為225公釐。
8、確定垂直尾翼的面積。垂直尾翼是用來保證飛機的縱向穩定性的。垂直尾翼面積越大,縱向穩定性越好。
當然,垂直尾翼面積的大小,還要以飛機的速度而定。速度大的飛機,垂直尾翼面積越大,反之就小。垂直尾翼面積佔機翼的10%。
因為我的是練習機,飛行速度不高,垂尾的面積可以小一些,我選9%。通過計算,垂直尾翼面積應為36450平方公釐。在保證垂直尾翼面積的基礎上,垂直尾翼的形狀,根據自己的喜好可自行設計。
9、確定方向舵的面積。方向舵面積約為垂直尾翼面積的25%。通過計算得出方向舵的面積約為9113平方公釐。如果是特技機,方向舵面積可增大。
10、確定水平尾翼的翼型和面積。水平尾翼對整架飛機來說,也是乙個很重要的問題。我們有必要先搞清常規布局飛機的氣動配平原理。如圖。
形象地講,飛機在空中的氣動平衡就像乙個人挑水。肩膀是飛機公升力的總焦點,重心就是前面的水桶,水平尾翼就是後面的水桶。公升力的總焦點不隨飛機迎角的變化而變化,永遠固定在乙個點上。
首先,重心是在公升力總焦點的前部,所以它起的作用是起低頭力矩。由此可知,水平尾翼和機翼的功能恰恰相反,它是用來產生負公升力的,所以它起的作用是抬頭力矩,以達到飛機配平的目的。由此可知,水平尾翼只能採用雙凸對稱翼型和平板翼型,不能採用有公升力平凸翼型。
水平尾翼的面積應為機翼面積的20-25%。我選定22%,計算後得出水平尾翼的面積為89100平方公釐。同時要注意,水平尾翼的寬度約等於0.
7個機翼的弦長。
11、確定公升降舵面積。公升降舵的面積約為水平尾翼積的20-25%。因為是練習機公升降不需要太靈敏,我選定20%。
通過計算得出公升降舵面積約為17820平方公釐。如果是特技機,公升降舵面積可增大。
12、確定水平尾翼的安裝位置。從機翼前緣到水平尾翼前緣之間的距離(就是尾力臂的長度),大致等於翼弦長的3倍。此距離短時,操縱時反應靈敏,但是俯仰不精確。
此距離長時,操縱反應稍慢,但俯仰較精確。f3a的機身長度大於翼展就是這個理論的實際應用,它的目的主要是為了精確。因為我的是練習機,可以短一些,我選2.
85倍。那麼,水平尾翼前緣應安裝在距機翼前緣的785公釐處。
垂直尾翼、水平尾翼和尾力臂這三個要素合起來,就是「尾容量」。尾容量的大小,是說它對飛機的穩定和姿態變化貢獻的大小。這個問題我們用真飛機來說明一下。
像公尺格15和f16高速飛行的飛機,為了保證在高速飛行時的縱向穩定,其垂直尾翼設計得又大又高。像su27和f18甚至設計成雙垂直尾翼。而像運輸機和客機,垂直尾翼就小得多。
13、確定起落架。一般飛機的起落架分前三點和後三點兩種。前三點起落架,起飛降落時方向容易控制。
但著陸粗暴時很容易損壞起落架,轉彎速度較快時容易向一邊側翻,導致機翼和螺旋槳受損。後三點雖然在起飛降落時的方向控不如前三點好。但是其它方面較前三點都好。
尤其是它能承受粗暴著陸,大大增加了初學者的信心。所以,我選用後三點。前起落架的安裝位置一定要在飛機的重心前8公分左右,以免滑跑時折跟頭。
14、確定發動機。一般講,滑翔機的功重比為0.5左右。
普通飛機的功重比為0.8-1左右。特技機功重比大於1以上。
我的練習機就不用計算了,根據經驗選用三葉40、46發動機。安裝發動機時,要有向下和向右安裝角,以解決螺旋槳的滑流對飛機模型左偏航和高速飛行時因公升力增大引起飛機模型抬頭的影響。其方法是以拉力軸線為基準,從後往前看,發動機應有右拉2度,下拉1.
5度的安裝角。當然,根據飛機的不同,這個角度還要根據飛行中的實際情況作進一步的調整。
就功重比而言,我們的航模飛機與真飛機有著很大的不同。我們航模的功重比都能輕鬆的達到1,而真飛機的功重比大都在0.3至0.
6之間,唯有高效能戰鬥機才能接近或超過1。這也就是說,我們在飛航模中很多飛行都是在臨界失速和不嚴重的失速的情況下飛行的,如低速度下的急轉彎、急上公升、吊機等。只是由於發動機的拉力大,把失速這一情況掩蓋罷了。
所以我們在飛航模時,很少能飛出真飛機那種感覺。這也是我們很多朋友在飛像真機時,很容易出現失速墜機的主要原因。
第二步,繪製三面圖
根據上面的設計和計算結果,我們就可以繪製出自己需要的飛機了。繪製三面圖的主要目的是為了得到您想要的飛機效果,並確定每個部件的形狀和位置。使您在以後的工作中,有乙個基本的藍圖。
我繪製的飛機不是很好看,側重了簡單、實用、製作容易的指導思想。繪三面圖時,我試著邊學邊用了solidworks,它和 auto cad是同乙個型別的軟體,但這個繪圖軟體更加簡單易用。
第三步,繪製結構圖
繪製結構圖的主要目的是為了確定每個部件的布局和製作步驟。如:哪個部件用什麼材料,先做哪個部件後作哪個部件,部件與部件的結合方法等等。如果您胸有成竹,這一步可以省略。
第四步,放樣和組裝。
根據您繪製的圖紙,應做一比一的放樣圖。目的是在組裝飛機各部件時,在放樣圖上粘接各部件。這樣能做到直觀準確,提高工作質量。
網上有很多介紹製作方面的精品文章,大家可以參考,我就不再贅述了。
我重點向朋友們講講在製作過程中,機翼和水平尾翼安裝角的控制。安裝角的正確與否,關係到飛機在空中的姿態能否有效地操控。如果因安裝角誤差大到連各舵面都無法調整時,後果就非常嚴重了,甚至要摔機的。
機翼和水平尾翼的安裝角都是以飛機的拉力軸線為基準的,這架飛機的拉力軸線比較好找,從圖可知,a、f、 g、h隔框的上邊在一條直線上,這條線就是拉力軸線的平行線,把它平移到發動機的曲軸線的位置,就是這架飛機的拉力軸線。機身骨架做完後,一定把它畫在機身上。爾後,在安裝機翼和水平尾翼時,把它們的中心線和拉力軸線平行即可。
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