书城工业微型航天器:航模(征服太空之路丛书)
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第14章 航模制作与放飞(5)

正常的最终着陆动作如下图所示。有时因场地限制,或风向变化,模型着陆时会受到侧风与跑道方向形成某个角度的风向影响。在同一侧风下,模型着陆速度越大,需用方向舵和副翼来修正侧风影响的舵面偏角越小;当模型着陆速度不变时,侧风越大,所需操纵面的偏角也越大。因此,当模型必须在有侧风的情况下着陆时,若侧风不大,可以用带倾斜和侧滑的直线飞行使机身轴线对准跑道平飘接地。如果侧风较大,必须加大着陆速度,或者,偏转模型机头对准侧风消除侧滑,直到模型即将接地时,迅速偏转方向舵,及时调转机头,使机身轴线与跑道平行。

模型飞机正常着陆动作

掌握了上述操纵模型飞机基本功后,操纵者可以学习更为复杂的飞行动作、特技飞行动作,进一步了解与现代飞行器有关的各种知识和更深刻地领略飞行的乐趣。学习遥控飞机模型的制作、调试和飞行操纵,不但可以启迪思维、锻炼动手动脑能力和丰富课余、业余文化生活,还有助于提高操纵者对事物的反应速度和迅速作出判断及决策的能力。

模型飞机空中转弯技巧

模型飞机的飞行大致上可以分为起飞、空中转弯和降落三个部分。其中最简单的就是空中转弯,接下来才是起飞和降落。所以当然要从空中转弯开始学起了。那么,为什么要在空中转弯呢?学习在空中完美地转弯不只是提升等级的一个重要关键,也是挑战高技术时的重要的角色。对于想要飞遥控飞机的初学者而言,完美无缺地转弯技术将使遥控飞机更加有魅力。总之,完美的空中转弯是你要学的各种飞行技术中最基本的。

要学习空中转弯,首要会使飞机在空中飞行。在刚开始时,可以先请指导者帮助。先请指导者把你的飞机飞上天,并做好微调,使飞机可以直线飞行,飞到了足够的高度之后,再好好地控制发动机的速度就完成先前的准备工作了。放松心情,深呼吸,训练就要开始了。

空中转弯操纵杆的动作是很简单的,在学习空中转弯之前,我们先来复习一下遥控器的操作和舵的操作。基本上,初学者在空中盘旋时所使用的舵有两种。一种是升降舵,一种是副翼。可能有人会问:怎么不用方向舵来转弯呢?的确,作盘旋动作的飞机是由方向舵控制机体的左右摆动,有些初学者用的飞机没有副翼。所以有人会觉得奇怪。但是,对于初学者而言要学习空中盘旋并不需要方向舵。也就是说,方向舵即使是固定式的,飞机还是可以盘旋的。甚至有些指导者为了避免操纵杆的操纵错误而造成机身乱动,因而建议初学者在使用作盘旋动作的飞机时,将方向舵固定住。飞机是靠副翼来左右摆动,并由打上舵、来维持盘旋的高度。它并不像车子和船只用方向舵来改变方向。没有副翼的初学者是用方向舵使机体转弯的。可是,大部分的飞机在打了方向舵之后和机身要进行转弯之前,会有一些时差。也就是说,在打了方向舵之后,隔了一段时间才会看到机体明显的转弯动作。而就飞行的经验来说,使用方向舵来转弯,虽然机身不致于会掉高度,但是往往转弯半径会很大,使得操纵者不习惯。这点和打了一点点的副翼,飞机就很明显倾斜的效果是完全不同的。因此,机体的选择对于一个初学者而言,也是很重要的。另外,虽然说是练习机,但是副翼的舵角调整还是照说明书调好,如此一来初学者就可以得到最良好的操作效果了。

实际上飞机在空中转弯很复杂,同样包括了这三个动作。以向左转为例,飞行员踩左脚蹬,方向舵发生偏转,同时向左压杆,副翼偏转,飞机左滚转一定角度后,回杆,这个过程叫做压坡度。此时由于机翼不水平所以升力已经存在一个很小的左分量,飞机已经在左转,但转弯半径大而且在掉高度,所以飞行员此时要拉杆使升降舵偏转,飞机做俯仰动作,机头上抬,产生了更大的升力,这样飞机就可以在不丢高度的情况下实现小半径左转。在转弯到一定角度后,飞行员将杆复位,松开脚蹬,同时向右压杆,滚转至水平位置,回杆。这样就完成了一个左转动作。很多时候飞机的转弯只是利用操作杆完成,曾经玩过航模的人都应该清楚,方向舵只在起飞和降落时和前起联动调整划跑时才会用到,空中转弯完全依靠副翼和升降舵完成。

线控模型飞机松线怎么办

线操纵模型飞机作圆周飞行时操纵线的拉力平衡离心力起到向心力的作用,模型飞机的离心力拉紧操纵线,习惯上叫“外拉力”。松线是因为外拉力不足,也就是离心力太小,解决的办法就是增大离心力。决定离心力的因素反映在一个简单的公式里:

F=mv2/R

式中:F——离心力,m——模型的质量,V——飞行速度,R——圆周半径

就是说,解决线操纵模型飞机松线的唯一途径是增大模型飞机的离心力,具体的措施有:

(1)增大飞行速度。如果有潜力,这是首选方案。

(2)缩短操纵线以减小圆周飞行半径,这个办法效果明显。

(3)试着增加发动机的右拉角,增加垂直尾翼或方向舵的右偏角。

(4)纠正机翼的扭曲变形。

(5)增大模型质量。但是如果不同时增大拉力,就会降低飞行速度。

飞行调整的原理

飞行调整是飞行原理的应用。没有起码的飞行原理知识,就很难调好并飞好模型。

起飞

飞机和模型飞机之所以能飞起来,是因为机翼的升力克服了重力。机翼的升力是机翼上下空气压力差形成的。当模型在空中飞行时,机翼上表面的空气流速加快,压强减小;机翼下表面的空气流速减慢压强加大(伯努利定律)。这是造成机翼上下压力差的原因。

造成机翼上下流速变化的原因有两个:a.不对称的翼型;b.机翼和相对气流有迎角。翼型是机翼剖面的形状。机翼剖面多为不对称形,如下弧平直上弧向上弯曲(平凸型)和上下弧都向上弯曲(凹凸型)。对称翼型则必须有一定的迎角才产生升力。

升力的大小主要取决于四个因素:a.升力与机翼面积成正比;b.升力和飞机速度的平方成正比。同样条件下,飞行速度越快升力越大;c.升力与翼型有关,通常不对称翼型机翼的升力较大;d.升力与迎角有关,小迎角时升力(系数)随迎角直线增长,到一定界限后迎角增大升力反而急速减小,这个分界叫临界迎角。

平飞

飞机的水平匀速直线飞行叫平飞。平飞是最基本的飞行姿态。维持平飞的条件是:升力等于重力,拉力等于阻力。

由于升力、阻力都和飞行速度有关,一架原来平飞中的模型如果增大了马力,拉力就会大于阻力使飞行速度加快。飞行速度加快后,升力随之增大,升力大于重力模型将逐渐爬升。为了使模型在较大马力和飞行速度下仍保持平飞,就必须相应减小迎角。反之,为了使模型在较小马力和速度条件下维持平飞,就必须相应的加大迎角。所以操纵(调整)模型到平飞状态,实质上是发动机马力和飞行迎角的正确匹配。

爬升

前面提到模型平飞时如加大马力就转为爬升的情况。爬升轨迹与水平面形成的夹角叫爬升角。一定马力在一定爬升角条件下可能达到新的力平衡,模型进入稳定爬升状态(速度和爬角都保持不变)。稳定爬升的具体条件是:拉力等于阻力加重力向后的分力;升力等于重力的另一分力。爬升时一部分重力由拉力负担,所以需要较大的拉力,升力的负担反而减少了。和平飞相似,为了保持一定爬升角条件下的稳定爬升,也需要马力和迎角的恰当匹配。打破了这种匹配将不能保持稳定爬升。例如马力增大将引起速度增大,升力增大,使爬升角增大。如马力太大,将使爬升角不断增大,模型沿弧形轨迹爬升,这就是常见的拉翻现象。

滑翔

滑翔是没有动力的飞行。滑翔时,模型的阻力由重力的分力平衡,所以滑翔只能沿斜线向下飞行。滑翔轨迹与水平面的夹角叫滑翔角。

稳定滑翔(滑翔角、滑翔速度均保持不变)的条件是:阻力等于重力的向前分力(X=GSinθ);升力等于重力的另一分力。

滑翔角是滑翔性能的重要方面。滑翔角越小,在同一高度的滑翔距离越远。滑翔距离(L)与下降高度(h)的比值叫滑翔比(k),滑翔比等于滑翔角的余切滑翔比,等于模型升力与阻力之比(升阻比)。

滑翔速度是滑翔性能的另一个重要方面。模型升力系数越大,滑翔速度越小;模型翼载荷越大,滑翔速度越大。

调整某一架模型飞机时,主要用升降调整片和重心前后移动来改变机翼迎角以达到改变滑翔状态的目的。

调整

调整模型不但要注意力的平衡,同时还要注意力矩的平衡。力矩是力的转动作用。模型飞机在空中的转动中心是自身的重心,所以重力对模型不产生转动力矩。其他的力只要不通重心,就对重心产生力矩。为了便于对模型转动进行分析,把绕重心的转动分解为绕三根假想轴的转动,这三根轴互相垂直并交于重心。贯穿模型前后的叫纵轴,绕纵轴的转动就是模型的滚转;贯穿模型上下的叫立轴,绕立轴的转动是模型的方向偏转;贯穿模型左右的叫横轴,绕横轴的转动是模型的俯仰。

对于调整模型来说,主要涉及四种力矩;这就是机翼的升力力矩,水平尾翼的升力力矩;发动机的拉力力矩;动力系统的反作用力矩。

机翼升力力矩与俯仰平衡有关。决定机翼升力矩的主要因素有重心纵向位置、机翼安装角、机翼面积。

水平尾翼升力力矩也是俯仰力矩,它的大小取决于尾力臂、水平尾翼安装角和面积。

拉力线如果不通过重心就会形成俯仰力矩或方向力矩,拉力力矩的大小决定于拉力和拉力线偏离重心距离的大小。发动机反作用力矩是横侧(滚转)力矩,它的方向和螺旋桨旋转方向相反,它的大小与动力和螺旋桨质量有关。

俯仰力矩平衡决定机翼的迎角:增大抬头力矩或减小低头力矩将增大迎角;反之将减小迎角。所以俯仰力矩平衡的调整最为重要。一般用升降调整片、调整机翼或水平尾翼安装角、改变拉力上下倾角、前后移动重心来实现。方向力矩平衡主要用方向调整片和拉力左右倾角来调整。横侧力矩平衡主要用副翼来调整。

怎样保证航模安全飞行

一般性提示

1.初学者应从有经验者处了解安全事项和操作说明。一个人自学是十分危险的。

2.尽可能清理飞行场地。清理飞行场地上的小卵石、玻璃、钉子、金属线及其他废物。

3.充分注意周边环境:

勿在强风、雨天或夜晚飞行;

勿在通风不畅处或建筑物内飞行;

勿在人多的地方飞行;

勿在学校、住宅或医院近旁飞行;

勿在公路铁道或电线近旁飞行;

勿在有可能因其他直升机引起的无线电波频干扰的地方飞行。

4.下列人员不能操控模型飞机:

儿童;

处于月经或怀孕期间的人;

疲倦、生病或醉酒的人;

吸毒或判断能力有障碍的人;