初学固定翼制作指导概要

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,初学固定翼制作指导,华南农业大学航模协会,工程学院12级梁伟俊,名目,一航模定义,二固定翼飞行原理简介,三.实际制作过程,四固定翼飞机主要的组成及常用术语,五介绍电子元件、配件以及制作工具,六固定翼飞机设计原理,七.试飞并微调,一航模定义,一.航模定义,在国际航联制定的竞赛规章里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航空模型。,1、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肯定比例制作的模型叫飞机模型。,2、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。分类：固定翼大家看新闻马来西亚的那架失事飞机就属于固定翼、直升机，多旋翼。,二.固定翼飞行原理简介,飞机在飞行过程中受到四种作用力：,升力-由机翼产生的向上作用力,重力-与升力相反的向下作用力，由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生,推力-由发动机产生的向前作用力,阻力-由空气阻力产生的向后作用力，能使飞机减速。,产生升力的主要缘由：,1.不对称翼型固定翼伯努利定律是空气动力最重要的公式，简洁的说流体的速度越大，静压力越小，速度越小，静压力越大，这里说的流体一般是指空气或水，在这里固然是指空气，设法使机翼上部空气流速较快，静压力则较小，机翼下部空气流速较慢，静压力较大，两边相互较力，于是机翼就被往上推去，然后飞机就飞起来，以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走，一个流经机翼的上缘，另一个流经机翼的下缘，两个质点应在机翼的后端相见合，经过认真的计算后觉察如依上述理论，上缘的流速不够大，机翼应当无法产生那么大的升力，现在经风洞试验已证明，两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘。,2.对称翼型固定翼攻角迎角:当飞机的机翼为对称外形，气流沿着机翼对称轴流淌时，由于机翼两个外表的外形一样，因而气流速度一样，所产生的压力也一样，此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以肯定的倾斜角称为攻角或迎角在空气中运动时，就会消失与非对称机翼类似的流淌现象，使得上下外表的压力不全都，从而也会产生升力。,产生升力的主要缘由：,三.实际制作过程,1.确定机型并设计飞机,首先要选好你要做的机型，计算好飞机的各个重要尺寸参数，依据算好的飞机尺寸依据比例关系画在图纸上，由于我们要用KT板制作飞机部件，所以图纸要呈现出各个制作部件的外形尺寸。,2.制作部件,依据飞机图纸上的部件尺寸，依据实际大小画在KT板上。,3.切割部件,将在KT板上画好的部件用美工刀切割出来，留意切割的精度。,4.粘贴固定部件,用KT板专用的泡沫胶或者热熔胶粘贴切割下来的部件。,机翼的制作是难点，图上的沟槽是为了下一步把机翼折叠成弧形，机翼铺有碳纤维杆加强机翼强度。,如图：机翼呈平凸型。,上图为舵机。舵机的作用是掌握飞机各个主要翼面上舵面的活动,如图为主翼的最终成型，主翼上的副翼由舵机掌握，掌握方式如下图注：还有其他掌握方式,如图为水平尾翼和垂直尾翼的安装以及舵机的掌握方式注：水平尾翼的舵机没显示出来,如图为无刷电机，作为飞机的动力源。,如图为无刷电调，它的作用是调整无刷电机的转速,如图为无刷电机和电调的连接,如图为飞机整个动力系统浆+无刷电机+遥控接收机+锂电池，舵机连接到遥控接收机的相应通道上本图没显示出来。,把动力系统固定在机舱内。如图为动力系统的放置,整机成型！注：主翼是通过橡皮筋固定在机身上，这样做可以便利拆卸，各个电子零部件应固定在机舱内,试飞患病炸机，机头损毁，玩航模就是这样，从失败中查找缘由并改进，共勉之！,四固定翼飞机主要的组成及常用术语,四-一.固定翼飞机主要组成局部,模型飞机一般与载人的飞机一样，主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五局部组成。,1、机翼是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。,2、副翼副翼是指安装在机翼翼梢后缘外侧的一小块可动的翼面。为飞机的主操作舵面，飞行员操纵左右副翼差动偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚机动。,3、尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼两局部。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能掌握模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可掌握模型飞机的飞行方向。,四-一.固定翼飞机主要组成局部,4、机身将模型的各局部联结成一个整体的主干局部叫机身。同时机身内可以装载必要的掌握机件，设备和燃料等。,5、起落架供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架，后面两面三个起落架叫前三点式；前部两面三个起落架，后面一个起落架叫后三点式。,6、发动机它是模型飞机产生飞行动力的装置。,四-一.固定翼飞机主要组成局部,四-二.,航模常用术语,1、翼展机翼尾翼左右翼尖间的直线距离。穿过机身局部也计算在内。,2、机身全长模型飞机最前端到最末端的直线距离。,3、重心模型飞机各局部重力的合力作用点称为重心。,4、尾心臂由重心到水平尾翼前缘四分之一弦特长的距离。,5、翼型机翼或尾翼的横剖面外形。,6、前缘翼型的最前端。,7、后缘翼型的最终端。,四-二.,航模常用术语,8、翼弦前后缘之间的连线。前后弦的距离称为弦长，假设机翼平面外形不是长方形，一般在参数计算时承受制造商指定位置的弦长或平均弦长,9、展弦比翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。,10、迎角机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿势的基准。,11.翼载荷指整机载荷质量跟翼面面积的比值。,12.推重比指飞机动力系统产生的推力跟整机重量的比值。,四-二.,航模常用术语,四-三.机翼翼型具体介绍,常见翼型,.全对称翼：上下弧线均凸且对称。.半对称翼：上下弧线均凸但不对称。.克拉克Y翼：下弧线为始终线，其实应叫平凸翼，有很多其它平凸翼型，只是克拉克Y翼最知名，故把这类翼型都叫克拉克Y翼，但要留意克拉克Y翼也有好几种。,.S型翼：中弧线是一个平躺的S型，这类翼型因攻角转变时，压力中心较不变动，常用于无尾翼机。.内凹翼：下弧线在翼弦在线，升力系数大，常见于早期飞机及牵引滑翔机，全部的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。,四-三.机翼翼型具体介绍,五介绍电子元件、配件以及制作工具,五-一.电子元件介绍,1.遥控器 常见的遥控器品牌：Futaba、天地飞、华科尔 等。常见术语通道，通道是指飞机掌握的功能，通道数是指能掌握飞机功能的个数。遥控器分美国手和日本手，分别指左手油门、右手油门。,2.接收机 接收机一般与遥控器配套，这里不作解释。,3.电机 电机分为无刷电机和有刷电机，当今航模主流是无刷电机，无刷电机具有重量轻、功率高、耐用等特点。无刷电机常用术语KV值，KV值用于衡量电机转速对电压增加的敏感度，例如KV2023的意思是：电压每增加1伏，电机每分钟转速就提高2023转。新达西或朗宇电机常会有类似2205 2208 2212 2217这些参数，这是描述电机大小的参数，前两位代表电机直径，后两位代表电机长度例如：22代表直径，05代表长度电机越大，拉力越大，电机也越重。有刷电机不作介绍,4.舵机 航模舵机是掌握航模各个操纵翼面的电子件。,四-一.电子元件介绍,5.电子调速器电调 电调也分为无刷电调和有刷电调，要依据电机的峰值功率或最高放电电流来选电调，电调要求的最大电流功率要比电机的峰值电流功率要大，要不然会烧电调。,6.电池 锂电池是航模常用的电池镍氢电池不作介绍，锂电池常用参数符号单位有：S、C、mA。S即代表锂电池片，一个锂电池片平均电压为3.7V实际电压为2.754.2V，1S指一块锂电池片组成的锂电池，2S指2块锂电池片组成的锂电池7.4V。mA是电池的容量单位，例如2200mA。C称为电池的放电倍率，1C是指电池用1C的放电率放电可以持续工作1小时。例：2200mah容量的电池持续工作1小时，那么平均电流是2200ma,即2.2A。一般电池都有说明C数，用C数乘以电池容量即电池的最大放电电流，最大放电电流原则上要比电机的峰值电流大，这样电池的供电会比较轻松。单片锂电池的储存电压为。使用锂电池尽量不要过放，单节电池保持3.7V。,7.电子报警器 电子报警器是用来测电池电压的，当电池电压过低时会发出蜂鸣声。,五-一.配件简介,1.螺旋桨 参数举例：1060浆，10代表长的直径是10寸，60表示浆角螺距).前两位数表示直径，后两位表示螺距。一般翼展与桨比或许要到达10CM：1英寸以上，比值过小会推理不够，比值过大会增加飞机横向转动的趋势反扭。香蕉接头公母、T头公母、浆爱护器、子弹头、舵杆、舵角、起落架、轮子。,工具：,电烙铁、热熔胶枪胶条、扩孔器、KT板、宽透亮胶、纤维胶带选用。,六固定翼飞机设计原理,六一.固定翼飞机参数设定,1确定翼型。练习机一般选用经典的平凸翼型克拉克Y型翼，这种翼型的特点是升力大，尤其是低速飞行时。阻力中等，不太适合倒飞。练习机一般选用矩形翼，矩形翼构造简洁，制作简洁，但是重量较大，适合于低速飞行。其他机型选用翼型不作介绍,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，翼载荷特别重要。一般讲，滑翔机的翼载荷在35克/平方分米以下，一般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。一般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。,4确定机翼安装角攻角。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。,六一.固定翼飞机参数设定,5确定机翼上反角翼端的上翘角。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。由于上反角比较难做，我一般不做上反角，有兴趣的可以自己做,6确定重心位置。重心确实定特别重要，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2530%平均气动弦特长。绝技机2740%。,7确定机身长度。翼展和机身的比例一般是70-80%。,8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%。,六一.固定翼飞机参数设定,9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。固然，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。垂直尾翼面积约占机翼的10%。,10确定方向舵的面积。方向舵面积约为垂直尾翼面积的25%。,11确定水平尾翼的翼型和面积。水平尾翼只能承受双凸对称翼型和平板翼型，不能承受有升力平凸翼型解释。水平尾翼的面积应为机翼面积的20-25%。水平尾翼的宽度约等于机翼弦长的70%。,12确定升降舵面积。升降舵的面积约为水平尾翼积的20-25%。,13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,操纵时反响灵敏，但是俯仰不准确。此距离长时,操纵反响稍慢，但俯仰较准确。,14确定发动机。一般讲，滑翔机的推重比为0.5左右。一般飞机的推重比为0.81左右。绝技机推重比大于1。由此依据电机和螺旋桨搭配得出的推力阅历值选定所需的电机以及电池，固然同时要考虑整机质量,六二.可选项,1.有条件的同学可以运用三维建模软件绘制构造图并生成效果图。,2.从三维建模软件中导出所需的零件图纸，并到特地的工程打印店打印图纸，用打印出来的图纸贴到KT板上，然后沿着轮廓线切割KT板，获得所需零件。,3.组装KT板零件并装好电子元件。,七.试