航模制作基礎(chǔ)知識

yongmao 2011-11-30

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一：性能設(shè)計
性能設(shè)計直接影響模型飛機的飛行和完成特技動作的好壞。性能設(shè)計要用科學(xué)的理論指導(dǎo)，并需要通過細(xì)致地飛行實驗進(jìn)行驗證。
特技模型飛機具有速度快，靈活的特點，但其靈活性一定要把握好。特技模型飛機如果缺少靈活性，那么做動作就會遲鈍，缺乏美感，而過于靈活又很難控制。因此，在確保模型飛機靈活性的同時，還要求其具有一定的安定性，以確保良好的操縱，使模型飛機聽話地讓自已擺布。在各類安定性中，俯仰安定性最為重要。
因為模型飛機的平飛是飛行的基礎(chǔ)，而平飛的好壞又是由俯仰平衡決定的。如果飛機連平飛都飛不好，怎么能做好特技動作呢？
      俯仰安定性對正飛和倒飛沒有差別，又能進(jìn)一步保證倒飛和其它動作的穩(wěn)定進(jìn)行。因此，多數(shù)特模型飛機安定性能要比其靈活性能高得多，這一點比較特殊。

二：選擇機型
要想設(shè)計一架好的 P3A-2 模型飛機，首先要確定好機型。

  上單翼飛機
      重心比較低，平飛時安定性較好，但不適應(yīng)做特技動作的需要，例如“橫滾”、“倒飛”、“側(cè)
      飛”（P3A-2項目中沒有“側(cè)飛”）等動作的完成就很難控制住。
  下單翼飛機
      重心靠上，靈活性高，做一些特技動作，例如“橫滾”、“倒飛”等容易進(jìn)入，因缺乏安定性，
      不容易平穩(wěn)地控制住。
  中單翼飛機
      重心取中，其重心基本上和機翼同處在一條軸線上。因此，其靈活性和安定性兼故，更適應(yīng)特技
      飛行的需要。
盡管中單翼和下單翼飛機在制作難度上沒有很大差別，而有些運動員在比賽中又不得不采用下單翼布
局的飛機。
這是因為考慮到飛機本身體積小，接收設(shè)備體積大，機翼上稱后，設(shè)備艙內(nèi)過于狹小以至無法容納下
接收設(shè)備，這個問題在飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計這前就應(yīng)考慮到。
其設(shè)計要求是：機身結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理緊湊和選擇體積小而適合的接收機電源等。
三：選擇機翼
首先，在翼型的選擇上，以前不少人認(rèn)為，象 P3A-2 這樣的特技模型飛機具有速度高的特性，機翼

的最大厚度應(yīng)薄一些；
因此，就片面地采用較薄的翼型，如 NACA0012 等。孰不知 P3A-2 模型飛機只裝置 3＇5cc 發(fā)
動機，拉力和飛行速度方面的條件有限，采用較薄的翼型并不能體現(xiàn)出這種翼型獨有的優(yōu)勢，反而會增
加不必要的麻煩。
這是由于機翼薄，前緣半徑更加尖銳，臨界迎角減小；尤其在速度跟不上的時候，模型飛機
容易出現(xiàn)飄擺或失速的情況，大大影響了特技動作的質(zhì)量。
況且機翼過薄，強度會發(fā)生變形，不僅影響了動作的標(biāo)準(zhǔn)程度，還會導(dǎo)致氣動性能變差。
通過實際飛行比較，最大厚度在 14%～15% 的對稱翼型，更適合于此類小飛機（如采用 NACA0015 翼型等）。
另外，翼展和翼面積對特技飛行的影響也比較大。 P3A2-2 的動作中有不少是由滾轉(zhuǎn)構(gòu)成的，較大
的翼展會影響滾轉(zhuǎn)的速度和安定性，所以翼展和展弦比都應(yīng)小一些。
短粗形狀的機翼更適合做滾轉(zhuǎn)動作，根據(jù)我的體會，此類模型飛機翼展不應(yīng)超過 1200 毫米。
同時，翼面積也會影響飛行速度。
翼面積過大會增加飛行阻力，繼而降低了剩余馬力，模型飛機的速度也就降下來了。
我認(rèn)為，主翼面積最大不應(yīng)超過 25 平方分米校為合適。
同時，安裝機翼時，安裝角應(yīng)為 0°，以減小正飛與倒飛的差距。
四：選擇引擎
P3A-2的飛行動作相對復(fù)雜一些，有不少動作是在爬升和滾轉(zhuǎn)中完成的。在進(jìn)行這些特技動作時，需
要模型飛機具有充足的剩余馬力。否則，這些動作很難流暢舒展地完成，無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的動作圖形。因
此，如何進(jìn)一步提高發(fā)動機馬力，降低飛行重量得尤為重要。
  發(fā)動機最大拉力是由發(fā)動機產(chǎn)生的，拉力的大小和發(fā)動機有直接關(guān)系。
如要增加模型飛機的剩余馬力，先要解決好發(fā)動機的問題。由于各方面條件和經(jīng)費的制約，參加P3A-
2比賽的飛機一般都裝配國產(chǎn)3．5cc發(fā)動機。國產(chǎn)發(fā)動機價格便宜，但加工工藝粗糙，質(zhì)量較差。使用
進(jìn)口發(fā)動機，價格是非曲直一個問題，另外，由于3`5CC發(fā)動機屬于普及型，很少有精品，例如日本
OS公司也只生產(chǎn)了20FP這一種，況且馬力也不如國產(chǎn)發(fā)動機高（設(shè)計指標(biāo)）；而更有名氣的YS和齊菔
牌發(fā)動機，幾乎很少有這類小發(fā)動機。
有人想用諧振管來提高發(fā)動機馬力，這種方法對大飛機行之有效。由于諧振管重量較大，和它增加的
轉(zhuǎn)速相比，對小飛機來說得不償失。
國產(chǎn)發(fā)動機性能能差的原因主是加工問題，自行對國產(chǎn)發(fā)動機進(jìn)行修改和深加工可以取得一定效果。
主要辦法是：
  １．挑選質(zhì)量好的活塞襯套，并對發(fā)動機的進(jìn)氣道、掃氣道等部分整流，以提高工作效率。修改發(fā)動機
需要具備較深厚的技術(shù)功底和豐富的經(jīng)驗，不是每個人都能做到的。
２．油料的配制也可以較容易地提高發(fā)動機馬力，效果也較明顯。一般情況下，絕大多數(shù)發(fā)云動機用
添加硝基申烷的方法來提高功率，這種方法對國產(chǎn)三葉發(fā)動機作用比較明顯。另外需要提一點，現(xiàn)在使
用的ASP3＇5cc發(fā)動機由于生產(chǎn)日期不同，在市場上流散著兩種外形尺寸不同的這種發(fā)動機。其中尺寸
小的那種發(fā)動機使用的消音器過?。ㄍ?'5cc發(fā)動機一樣），感覺其馬力也稍有下降。
五：減輕重量
   小型模型飛機和中型模型飛機相比，其接收設(shè)備的重量相差不大。

小型模型飛機發(fā)動機工作容積小，接收設(shè)備的重量消耗了過多的剩余馬力，使 P3A-2 的拉力明顯不
足。飛行重量是影響拉力很重要因素，這個問題不解決，其它方面再努力也是徒勞的。一般情況下，由
于規(guī)則限制，彌補飛行重量過大的不足，只有設(shè)法減小飛行重量才能提高發(fā)動機的拉力。影響飛行重量
的是發(fā)動機，接收設(shè)備及模型機體三大因素。

在一般情況下，P3A-2 配備的是有軸承發(fā)動機和標(biāo)準(zhǔn)的普及型四通道遙控器（如FUTABA-4NBL）；
此種模型飛機用桐木制作。這樣的模型飛機重量很大，一般在1400～1600克，必須設(shè)法減輕重量。我
的方案如下，使用無軸承發(fā)動機（重約120克）；接收機使用超小型的（重約25克）、電源使用8號電
池，自己串聯(lián)4節(jié)（重約24克，比一般干電池輕了一倍，比鎳鎘電池輕4倍）；舵機使作小型舵（如
FUTABAFP-S3003，重量每只限7克）。如使用超小型舵機效果更好，因其價格不易普及。整流罩將金
屬的改為塑料的，油箱在保證飛完全套動作的情況下盡量小一些，100 毫升左右；起落架采用后三點布
局。機樺用泡沫輪，每只重約25克，比橡膠輪輕了一倍。如果用輕木制作模型飛機，其重量可比用桐
木制作的模型飛機輕出約1/3-1/4。以上在 1200 克以內(nèi)，可以比較輕松地完成垂直爬升動作。并能進(jìn)
一步減小飛行速度，使飛行動作完成的更加均勻柔和。
六：減少阻力
   小型模型飛機和中型模型飛機相比，其接收設(shè)備的重量相差不大。

小型模型飛機發(fā)動機工作容積小，接收設(shè)備的重量消耗了過多的剩余馬力，使 P3A-2 的拉力明顯不
足。飛行重量是影響拉力很重要因素，這個問題不解決，其它方面再努力也是徒勞的。一般情況下，由
于規(guī)則限制，彌補飛行重量過大的不足，只有設(shè)法減小飛行重量才能提高發(fā)動機的拉力。影響飛行重量
的是發(fā)動機，接收設(shè)備及模型機體三大因素。

在一般情況下，P3A-2 配備的是有軸承發(fā)動機和標(biāo)準(zhǔn)的普及型四通道遙控器（如FUTABA-4NBL）；
此種模型飛機用桐木制作。這樣的模型飛機重量很大，一般在1400～1600克，必須設(shè)法減輕重量。我
的方案如下，使用無軸承發(fā)動機（重約120克）；接收機使用超小型的（重約25克）、電源使用8號電
池，自己串聯(lián)4節(jié)（重約24克，比一般干電池輕了一倍，比鎳鎘電池輕4倍）；舵機使作小型舵（如
FUTABAFP-S3003，重量每只限7克）。如使用超小型舵機效果更好，因其價格不易普及。整流罩將金
屬的改為塑料的，油箱在保證飛完全套動作的情況下盡量小一些，100 毫升左右；起落架采用后三點布
局。機樺用泡沫輪，每只重約25克，比橡膠輪輕了一倍。如果用輕木制作模型飛機，其重量可比用桐
木制作的模型飛機輕出約1/3-1/4。以上在 1200 克以內(nèi)，可以比較輕松地完成垂直爬升動作。并能進(jìn)
一步減小飛行速度，使飛行動作完成的更加均勻柔和。