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航空模型培训教材

来源:用户分享 时间:2025/5/18 7:27:22 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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方向舵左右偏转,可以使飞机向左转或右转。

3、空气和空气动力

由于目前的模型飞机都是在大气中靠空气动力飞行的,因此在进行航模活动时要对空气和空气的流动规律做些初步了解。

(1)空气

空气是无色透明的气体,在标准大气压气温为15℃的情况下,每立方米干燥空气的重量为1293克。当物体和空气发生相对运动时,如我们迎风站在广场上被风吹,或是我们在无风时骑自行车前进,都会感到有风从前面吹来。在这两种情况下,我们与空气发生了相对运动,空气向后推我们的力就叫“空气动力”。

(2)风

一般把空气的流动现象特别是空气的水平流动称为风。一般用风速和风向(或风级)来表示风的特性。

风对飞机的飞行产生影响,特别是对飞行速度较低的模型飞机影响很大。当然,风对靠风力飞行的风筝有更大的影响。因此在飞行模型飞机时,对风的影响不能不加以考虑。如飞行速度较慢的初级橡筋动力模型飞机就不适宜在3级以上的风速下飞行。自由飞模型飞机也不适宜在较大的风速下飞行,因为它在飞行中会被风吹到很远的地方,不容易收回。

飞机的起飞最好选在逆风的方向,同时也要考虑如何操纵才能使飞机能够落在预定的场地。自由飞模型飞机要考虑风向对回收的影响。

(3)气流。 其实,气流也是风。在航模中“气流”往往是指局部的空气流动,包括垂直方向的流动。而风往往是指空气在较大范围的总体流动。 在空气的流动中,在接近地面的低空往往会遇到很多障碍物,如房屋、树木、小坡等,它们都会对空气的流动产生影响,使原来的风向、风速都发生变化。而在低空飞行的模型飞机也会受到这些

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变化了的气流的影响。这就是地形性气流对模型飞机的影响。此外,由于局部温度的影响,会使热空气上升,形成热上升气流,而在它的周围冷空气的流动又会产生下降气流区。如果模型飞机能够利用上升气流,它就能在同样条件下飞得更高。

4、升力的产生

(1)机翼的升力:

为了使飞机升空,必须克服飞机的重力,这个垂直向上的、克服重力的力就叫升力。目前在一般的飞机上,升力主要是由机翼产生的。

当我们向相距很近的两张纸中间吹气时(图1),它们就会产生相互靠近的运动,我们向纸的一面吹气,它便会向上飘起。从这两个实验中可以看出,空气流速快的地方,空气对纸的压强就减小,所以两张纸会向一起靠拢,一张纸会向吹气的那边飘起。

图1

从这两个实验我们可以设想,当空气吹过弧形翼面时,空气被翼面分成上、下两部分,它们从翼面的前缘分开,到翼面的后缘合拢。上面的空气要流过一个曲线,下面的却是直线,所以上面空气走过的路程要比下面的长一些。但它们所用的时间是一样的,因此流过上翼面的空气速度要比流过下翼面的大,这样上翼面的压强也就比下翼面的小,这上下翼面的压强差就是机翼的升力(伯努利定律)(图2)。

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图2

当平板形机翼有一定的正迎角时,空气也会形成这种不对称的流动,因而造成上下翼面的压力差而产生升力。

因此,对机翼升力产生的原理,我们可以从两个不同的方面来解释:

①从总体来看,不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面,当空气流过它们时,都会产生一种稍稍向下倾斜的流动,这种向下倾斜流动的空气的反作用力,就会向上推翼面而产生升力。

②从局部来看,不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面,它们都会使流过的空气形成上下不对称的流动,因而造成上下翼面的压力差而产生升力。

③当飞机的机翼为对称形状,气流沿着机翼对称轴流动时,由于机翼两个表面的形状一样,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。但是当对称机翼以一定的倾斜角(称为攻角或迎角)在空气中运动时,就会出现与非对称机翼类似的流动现象,使得上下表面的压力不一致,从而也会产生升力(图3)。

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图3 (2)翼型的种类(图4)

图4 翼形的种类

对称翼型:这类翼型的阻力很小,稳定性很好,升阻比很小,常用在要求具有良好操纵性能的线操纵特技或遥控特技的机翼上。

双凸翼型:这类翼型升阻比较小,稳定性也较好,可用在要求具有良好操纵性能的遥控特技的机翼上以及像真模型的机翼上。

平凸翼型:这类翼型的升阻比不大,但稳定性比较好,制作和

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