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初级航空模型基础知识


蜂山中学科技班教材

初级航空模型基础知识

王建国

第一章 我国航空工业发展简介 第一节航空发展简介 中国航空工业从无到有、由小到大、由弱到强,逐步形成门类齐 全,科研、试验、生产相配套,具备研制生产当代航空装备能力的高 科技工业体系,发展了多类型、多用途的飞机、发动机、导弹,开发 了数千种民用产品和外贸产品。 目

前我国已研制出一批具有自主知识产权、与发达国家在役航空 装备性能相当的航空器,大幅度缩小了与国外先进水平的差距,实现 了从“白手起家”到“比翼世界”、从“跟踪学步”到“同台竞技”、从“打工 者”到“对等合作”的历史性转变。新中国航空工业建立六十年来,已累 计生产数十种飞机和直升机 20000 多架,发动机近 60000 台,出口飞 机 1400 多架,我国业已跻身于能研制先进歼击机、歼击轰炸机、直升 机、教练机、特种飞机等多种航空装备的少数几个国家之列。 上世纪五十年代,我国组建一批航空高等院校和 13 个重点骨干企 业,实现由修理到制造跨越;六七十年代,我国航空工业进入独立建 设发展时期,设立航空研究院和 22 个航空专业设计所、研究所,提高 了航空科研能力。改革开放特别是新世纪以来,我国航空工业迅速发 展,掌握了第三代战斗机和发动机、涡扇支线客机、先进直升机研发 技术,我国跻身于能够系列化、信息化、体系化发展航空装备国家行 列。以歼-10 为代表,我国军机从第二代向第三代跨越;以“太行”发动 机为代表,我国军用航空发动机从第二代向第三代、从涡喷向涡扇、 从中等推力向大推力跨越;以预警机等特种飞机装备为代表,我国航
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空装备由机械化向信息化跨越。 作为能够多型谱研制生产航空武器装备少数几个国家之一,我国民 机新舟 MA 系列、运 8 系列、运 12 系列、直 11 系列和直 9 系列等广 泛应用并批量出口多个国家和地区,其中新舟 MA 系列飞机累计获得 近 200 架订单,批量交付 54 架,出口 14 个国家,在幸福航空及海外 上百条航线运营,初步形成品牌效应。中航工业作为主供应商,承担 ARJ21-700 约 90%研制生产任务;全面参与 C919 国产大型客机研发, 承担了约 80%研制生产任务。运营的波音、空客干线飞机,一半以上 有中国航空工业配套零部件。 第二节发展成就展示 一、ARJ21 民航支线客机 ARJ21-700 是 ARJ21 翔凤客机系列的基本型。 ARJ21 翔凤客机是 中国商用飞机有限责任公司研制的 70~90 座级双发动机中、短航程支 线客机。ARJ21 客机采用双圆剖面机身、下单翼、尾吊两台涡轮风扇 发动机、高平尾、前三点式可收放起落架的基本布局。采用超临界机 翼和一体化设计的翼梢小翼。驾驶舱采用两人体制,航电系统采用总 线技术、LCD 平板显示并综合化。2008 年 11 月 28 日,ARJ21-700 在 上海首飞成功

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二、C919 国产大型民航客机 C919,是中国继运-10 后自主设计的第二款国产大型客机。C 是 China 的首字母,也是中国商用飞机有限责任公司英文缩写 COMAC 的首字母, 同时还寓意, 就是立志要跻身国际大型客机市场, 要与 Airbus (空中客车公司)和 Boeing(波音)一道在国际大型客机制造业中形 成 ABC 并立的格局。 第一个“9”的寓意是天长地久, “19”代表的是中国 首型大型客机最大载客量为 190 座。2011 年 6 月底,中国商飞的 C919 大型客机亮相第 49 届巴黎航空展览会。 2012 年 11 月 13 日亮相珠海航 天展,获得中外用户达 15 家,订单增至 380 架。

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三、国产歼 6 战斗机 最大平飞速度:1450 千米/小时(高度 9000 米) 巡航速度:900 千 米/小时航程:1390 千米,带副油箱 2200 千米 机载武器:3 门航炮、 空空导弹、炸弹等 最大挂弹重量:1950 千克 最大起飞重量:8824 千克 作战半径: 400-600 千米 空重: 5447 千克 高:3.89 米 乘员:1 人 翼展: 9.04 米 机

歼 6 战机为中国自主生产第一代超音速战机,从 1964 年首架交付 使用,1986 年停产,在中国空军和海军航空兵的装备序列当中,它曾 经是装备数量最多,服役时间最长,实战当中击落敌机最多的国产喷 气式超音速战斗机。从 1964 年到 1968 年,歼 6 战机共击落 20 多架各 型战机,而自己没有一架被击落。2010 年 6 月 12 日,国产歼 6 飞机正 式退出空军编制序列。
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四、国产战斗轰炸机飞豹 机名:FBC-1 绰号:飞豹 制造商:西安飞机工业(集团)武备: 23 毫米双管机炮 PL-5 空空导弹 C-801,C-802 对舰导弹,最大载弹量 6500 千克 机身 长:22.325 米 最大飞行速度:1.6 马赫 最大飞行高度:15500 米 机身 高:6.575 米 最大起飞重量:28457 千克 作战半径:1650 千米 翼展: 12.705 米 乘员:2 发动机:2 台 WS9 秦岭涡扇发动机。 FBC-1 飞机是我国第一架自行设计的歼击轰炸机,主要作战使命 是执行对地/海攻击任务,并具有一定的歼击护航能力。该机可用于攻 击敌方战役纵深目标,也可攻击交通枢纽、前沿重要海、空军基地、 滩头阵地、兵力集结点等战场目标,还可以执行远程截击对敌大中型 水面舰艇等攻击任务。

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五、国产歼 10 战斗机 歼 -10 战斗机是中国自行研制的第三代战斗机,机长 14.57 米, 翼展 8.78 米, 推力 122 千牛顿, 最大速度 2.0 马赫, 最大升限 18000 米, 作战半径 1250 公里, 最大航程 2500 公里, 最大起飞重量 19277 公斤,载弹量 7000 公斤,推重比大于 1.1 。 歼-10 是中国自主研制的单发动机、轻型、多功能、超音速、全天 候、 第三代战斗机, 中国空军赋予其编号为歼-10, 对外称 J-10 或称 F-10。 歼-10 是一种多用途的战斗机,能够执行空战和轰炸的任务。2004 年 1 月,解放军空军第 44 师 132 团第一批装备歼-10。

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六、国产舰载机歼 15 歼 15 是我们在国产战机的基础上独立自主研发的,是我们中国的 第一款多用途舰载机。它不仅具有通常舰载战斗机的制空作战能力, 防空作战能力,而且它还有制海作战能力。可以执行制空、制海,对 海、对海上目标的这种火力打击等多种作战任务。而且飞行性能非常 好,可以挂装多种的精确指导武器,可以在空战中,以精确指导武器 实施攻击,同时也可以在对海、对岸的攻击中,使用精确指导武器, 实施远程打击,这个飞机在目前这个世界各国航空母舰的主力舰载机 型中,水平是相当不错的,跟美国的 FA18 大黄蜂,跟俄罗斯的苏 33 这样的一个舰载机,应该说都是处在同一个水平上。

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七、国产隐身战机歼 20 空重:20 吨 战斗全重:45 吨 燃油:15 吨 最大起飞重量:37 最大飞

吨 武器装载能力:10-15 吨 机身长:23 米 翼展:13 米

行速度:2 马赫 最大飞行高度:30000 米 航程:8000 公里,经过 一次空中加油,可达 12000 公里 主要武器:霹雳 21 组合动力空空 导弹,霹雳 12 激光制导导弹,霹雳 10 雷达制导导弹,霹雳 8 红外制 导导弹,多用途精确制导武器,自由落体炸弹等 过载:10G 雷达反射面积:0.05 平方米 作为重型隐身歼击机, 歼-20 的一个突出特点是空中突防、 空地结合、 攻防兼备。它不仅具有隐身飞行、超音速巡航、超常规机动、超维度 互联等新一代作战飞机的通常特点,还具有长航时飞行、超远程打击 等特点。在实施综合自卫防御的同时,通过选挂电子战吊舱、中远程 导弹、近距格斗弹、飞航炸弹等,能够遂行电磁压制、空中突防、空
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飞行员:1 人 最大

中遮断、近距空中支援、远中近程对地打击等综合任务。尤其是通过 使用新型武器,对高速度、高威胁、高价值目标的攻击能力将有突破 性发展。

第二章飞机的飞行原理 第一节伯努利原理和机翼升力 一. 伯努利原理 两张纸在内外压强差作用下靠拢----伯努利原理。 如果两手各拿一 张薄纸,使它们之间的距离大约 4~6 厘米。然后用嘴向这两张纸中间 吹气,你会看到,这两张纸不但没有分开,反而相互靠近了,而且用 嘴吹出的气体速度越大,两张纸就越靠近。从这个现象可以看出,当 两纸中间有空气流过时,压强变小了,纸外压强比纸内大,内外的压 强差就把两纸往中间压去。中间空气流动的速度越快,纸内外的压强 差也就越大。
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二、机翼升力 飞机机翼的翼剖面又叫做翼型,一般翼型的前端圆钝、后端尖锐, 上表面拱起、下表面较平,呈鱼侧形。前端点叫做前缘,后端点叫做 后缘,两点之间的连线叫做翼弦。当气流迎面流过机翼时,流线分布 情况,原来是一股气流,由于机翼地插入,被分成上下两股。通过机 翼后,在后缘又重合成一股。由于机翼上表面拱起,是上方的那股气 流的通道变窄。根据气流的连续性原理和伯努利定理可以得知,机翼 上方的压强比机翼下方的压强小,也就是说,机翼下表面受到向上的 压力比机翼上表面受到向下的压力要大,这个压力差就是机翼产生的 升力。

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第二节升力原理 飞机是比空气重的飞行器,因此需要消耗自身动力来获得升力。 而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。 在下面这幅图里,有一个机翼的剖面示意图。机翼的上表面是弯 曲的,下表面是平坦的,因此在机翼与空气相对运动时,流过上表面 的空气在同一时间 (T) 内走过的路程 (S1) 比流过下表面的空气的路程 (S2) 远 , 所 以 在 上 表 面 的 空 气 的 相 对 速 度 比 下 表 面 的 空 气 快 (V1=S1/T >V2=S2/T1)。 根据伯奴利定理——“流体对周围的物质产生的 压力与流体的相对速度成反比。 ” ,因此上表面的空气施加给机翼的压 力 F1 小于下表面的 F2 。 F1、 F2 的合力必然向上, 这就产生了升力。

第三节机翼
翼型的各部分名称

翼型的各部分名称如图 1 所示。翼弦是翼型的基准线,它是前缘 点同后缘点的连线。中弧线是指上弧线和下弧线之间的内切圆圆心的 连线。
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中弧线最大弯度用中弧线最高点到翼弦的距离来表示。在一 定的范围内,弯度越大,升阻比越大。但超过了这个范围,阻力就增 大的很快,升阻比反而下降。中弧线最高点到翼弦的距离一般是翼弦 长的 4%~8%中弧线最高点位置同机翼上表面边界层的特性有很大关 系。竞时模型飞机翼型的中弧线最高点到前缘的距离一般是翼弦的 25%、50%。翼型的最大厚度是指上弧线同下弧线之间内切圆的最大 直径。一般来说,厚度越大,阻力也越大。而且在低雷诺数情况下, 机翼表面容易保持层流边界层。因此,竞时模型飞机要采用较薄的翼 型。翼型最大厚度一股是翼弦的 6%、8%。但是,线操纵特技模型飞 机例外,它的翼型最大厚度可以达到翼弦的 12%、18%。翼型最大厚 度位置对机翼上表面边界层特性也有很大影响。翼型前缘半径决定了 翼型前部的“尖”或“钝”,前缘半径小,在大迎角下气流容易分离, 使模型飞机的稳定性变坏,前缘半径大对稳定性有好处,但阻力又会 增大。
常用的模型飞机翼型

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常用的模型飞机翼型有对称、双凸、平凸、凹凸,s 形等几种。 1、对称翼型的中弧线和翼弦重合,上弧线和下弧线对称。这种翼型阻 力系数比较小,但升阻比也小,一般用在线操纵或遥控特技模型飞机 上。 2、 双凸翼型的上弧线和下弧线都向外凸, 但上弧线的弯度比下弧线大。 这种翼型比对称翼型的升阻比大。一般用在线操纵竞速或遥控特技模 型飞机上。 3、平凸翼型的下弧线是一条直线。这种翼型最大升阻比要比双凸翼型 大。一般用在速摩不太高的初级线操纵或遥控模型飞机上。 4、凹凸翼型的下弧线向内凹入。这种翼型能产生较大的升力,升阻比 也比较大。广泛用在竞赛留空时间的模型飞机上。 5、S 形翼型的中弧线象横放的 S 形。这种翼型的力矩特性是稳定的, 可以用在没有水平尾翼的模型飞机上。 第四节动力原理
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涡轮喷气发动机 ;涡轮风扇发动机; 冲压喷气发动机; 涡轮轴发 动机 从机翼的原理,我们也就可以理解螺旋桨的工作原理。螺旋桨就 好像一个竖放的机翼,凸起面向前,平滑面向后。旋转时压力的合力 向前,推动螺旋桨向前,从而带动飞机向前。当然螺旋桨并不是简单 的凸起平滑,而有着复杂的曲面结构。老式螺旋桨是固定的外形,而 后期设计则采用了可以改变的相对角度等设计,改善螺旋桨性能。 飞行需要动力,使飞机前进,更重要的是使飞机获得升力。早期 飞机通常使用活塞发动机作为动力,又以四冲程活塞发动机为主。这 类发动机的原理如图,主要为吸入空气,与燃油混合后点燃膨胀,驱 动活塞往复运动,再转化为驱动轴的旋转输出:

现代高速飞机多数使用喷气式发动机,原理是将空气吸入, 与燃油混合,点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则 推动飞机向前。下图的发动机剖面图里,一个个压气风扇从进气 口中吸入空气,并且一级一级的压缩空气,使空气更好的参与燃
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烧。风扇后面橙红色的空腔是燃烧室,空气和油料的混和气体在 这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最后两个风扇旋转,最后 排出发动机外。而最后两个风扇和前面的压气风扇安装在同一条 中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空气,从而完成了一个工 作循环。

涡轮喷气发动机 这类发动机的原理基本与上面提到的喷气原理 相同,具有加速快、设计简便等优点。但如果要让涡喷发动机提高推 力,则必须增加燃气在涡轮前的温度和增压比,这将会使排气速度增 加而损失更多动能,于是产生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此涡 喷发动机油耗大,对于商业民航机来说是个致命弱点。 涡轮风扇发动机 涡轮风扇发动机吸入的空气一部分从外部管道 (外涵道)后吹,一部分送入内涵道核心机(相当于一个纯涡喷发动机)。 最前端的“风扇”作用类似螺旋桨,通过降低排气速度达到提高喷气 发动机推进效率的目的。同时通过精确设计,使更多的燃气能量经风 扇传递到外涵道,同样解决了排气速度过快的问题,从而降低了发动 机的油耗。由于该风扇设计要兼顾内外涵道的需要,因此难度远大于 涡喷发动机。

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第三章 航空模型的一般知识 第一节 飞机模型和模型飞机 一、航空模型 在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“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。 其技术要求是: 最大飞行重量同燃料在内为五千克; 最大升力面积一百五十平方分米; 最大的翼载荷 100 克/平方分米; 活塞式发动机最大工作容积 10 亳升。 1、飞机模型 一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的 模型叫飞机模型。 2、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。 二、模型飞机的组成
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模型飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起 落架和发动机五部分组成。 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、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。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控制模型飞机的升降, 垂直尾翼上的方向舵可 控制模型飞机的飞行方向。 3、机身———将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同 时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。 4、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。 5、发动机———它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的 动 力装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电 动机。 三、航空模型技术常用术语 1、翼展——机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。 (穿过机身部分也 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——模型飞机各部分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长处的距离。 5、翼型——机翼或尾翼的横剖面形状。
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6、前缘——翼型的最前端。 7、后缘——翼型的最后端。 8、翼弦——前后缘之间的连线。 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。 第二节 航空模型运动简介 航空模型运动是以操纵、放飞自制或装配的模型航空器进行户外 活动、训练比赛或创纪录飞行的一项科技性较强的运动。 现代航空模型运动分为自由飞行、线操纵、无线电遥控、仿真和 电动等五大类。按动力方式又分为:活塞发动机、喷气发动机、橡筋 动力模型飞机和无动力的模型滑翔机等。 航空模型的最大升力面积 500 平方分米;最大重量 25 千克;活塞发动机最大工作容积 250 毫升。 航空模型的竞赛科目有:留空时间、飞行速度、飞行距离、特技、 “空战”等。目前世界锦标赛设有 30 个项目,隔年举行一次。航空模 型还设有专门记录各项绝对成绩的纪录项目。目前国际航联共设 90 项 航空模型世界纪录(可在本网络中寻查)。 我国航空模型运动起步于四十年代,1947 年举行首届全国比赛。 新中国成立后, 于五十年代初建立了组织指导机构, 培养了一批骨干, 群众性的航空模型运动蓬勃发展,运动水平迅速提高。1978 年 10 月我 国加入了国际航空联合会(FAI),1979 年开始步入世界赛场。至 1998 年止,我国选手已获 19 项世界冠军;58 人 59 次打破 31 项世界纪录, 为祖国赢得了荣誉。蝉联线操纵特技航空模型世界冠军的韩新平、牛 安林和曾经多次打破世界纪录的郭浩洲、江育林、陶考德、甘彦龙、
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何伟雄、尹承伯、赵济和、刘汉茂、李韶昆等一大批优秀航空模型运 动员,已永载我国体育史册。 航空模型运动的生命力在于它的趣味性和知识性。亲手制作的矫 健雄鹰翱翔蓝天,往往会使青少年产生美好的遐想,激励它们不停的 追求,使他们从兴趣爱好走进献身祖国航空事业的理想。参加这项活 动还可以学到许多科技知识,培养既善于动脑又善于动手和克服困难 勇于进取的优秀品质,促进德智体全面发展。随着人民物质文化水平 的不断提高,航空模型运动也将作为一项陶冶情操的高雅休闲活动而 吸引更多的成年人的参与。 第三节 航空模型分类及比赛规则 一、普及级航空模型的分类和分级 ⑴、自由飞行类(P1 类) P1A 牵引模型滑翔机 (分 P1A-l,P1A-2, 二级) P1B 橡筋模型飞机、 (分 P1B-l,P1B-2,二级) P1C 活塞式发动机模型飞机 (分 P1C-l,P1C-2,二级) P1D 室内模型飞机 (分 P1D-l,PlD-2, 二级) P1E 电动模型飞机 P1F 橡筋模型直升机 P1S 手掷模型滑翔机 P1T 弹射模型滑翔机 ⑵、线操纵类 (P2 类) P2B 线操纵特技模型飞机 (分 P2B-l,P2B-2,二级)
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P2C 线操纵小组竞速模型飞机 P2D 线操纵空战模型飞机 P2E 线操纵电动特技模型飞机(分 P2E-1,P2E-2, 二级) P2X 线操纵橡筋模型飞机 ⑶、无线电遥控模型飞机 P3A 无线电遥控特技模型飞机 P3B 无线电遥控牵引模型滑翔机 P3C 无线电遥控电动模型飞机 1、各级可按年龄段、性别分组进行。还可以进行单项或综合团体 赛。 2、参加竞赛的模型必须符合技术要求。可以采用自审和抽查的方 法审核模型。合格后做上标记。取得名次、达到等级运动员标准或打 破纪录的模型要进行复审,复审不合格者成绩无效。除机翼、机身和 尾翼外,备用零件数量不限,并且可以互换,但更换后仍需符合要求。 3、每架模型只能由主要制作 (或装配)者用来参加竞赛、测验或 纪录飞行。 4、每名运动员在一次竞赛中可以用两架模型(P2D 除外)。 5、 禁止使用金属螺旋桨。 凡是危及安全、 妨碍竞赛的模型或装置, 总裁判长有权禁止使用。 7、竞赛开始前 15 分钟静场静空。同时在检录处点名,隔一分钟 点名一次。核验运动员和模型。三次点名不到者,该轮比赛作弃权论。 8、教练员或其他工作人员不得入场指导。按规定入场的助手年龄
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段不得高于运动员,并且只限于协助工作。 9、裁判员的视力或矫正视力不低于 1.0。 10、以下情况该轮零分:声明弃权,检录点名或起飞点名未到,在 比赛时间内未能起飞,其他严重犯规。 11、排列个人名次时,若无具体规定,成绩相同者名次并列。团 体赛记分和名次排列方法在竞赛规程中规定。 12、竞赛须按日程连续进行。遇有下列情况,总裁判长有权提前 或推迟竞赛:能见度差;变动场地;气象条件改变或其他原因不适于竞 赛。 13、运动员应遵守纪律、服从裁判,不得影响裁判员的工作,对 破坏纪律、无理取闹、弄虚作假的运动员或运动队,大会可以进行批 评、警告直至取消比赛资格。 14、运动员对裁判工作有异议时,有权通过依附以口头或书面方 式向大会提出。对成绩名次评定有异议时,应在公布成绩一小时内提 出。 15 本规则的修改、补充、解释权属中华人民共和国体育运动委委 员会。 第四章 橡筋动力模型飞机 第一节安装制作

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1、定型主翼

2.安装主翼

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机翼的安装,也可以将机翼单独安装在上侧固定板上,使机翼成 为一个单独的部件,再用橡皮筋固定在下侧板上,这样是方便飞机模 型的携带。 3、安装尾翼

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4.总装及贴花

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左右对称,反角一样大小。水平尾叶保持水平,垂直尾叶保 持垂直。影响飞机稳定性的因素很多,但主翼是否有一定的上反 角对飞机的稳定性影响相当大。
第二节模型飞机放飞前的调整 一、微调原则

右偏 – 方向舵向左弯 左偏 – 方向舵向右弯
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二、橡筋动力滑翔机调整的几点要诀 1、 测好重心飞行就能平衡。 办法: 把机翼的重心位置搁在二手指尖上, 整机要处于平衡。如机头上翘(头轻) ,要把机翼向后移动,如机头下 沉(头重) ,机翼向前移动,直至平衡。 2、 找对方向: 飞机起飞必须逆风飞行, 目的是使机翼产生较大的升力。 3、出手要轻:是对准风向机头微微抬高(20°) 。保持水平尾水平, 垂尾垂直,机翼与平尾平行,二侧上反角上翘一致。 三、放飞要点 1 右手持机左手扶桨,迎风轻轻推出。观察飞行轨迹,盘旋上升姿态为 最佳。如发现模型盘旋半径过小,将垂直尾翼根部切一小口后向相反 方向弯曲即可。飞行姿态正常后绕橡筋 200~220 圈做大动力飞行 2、放飞时,应该找一些比较宽阔的地方放飞,以避免飞机飞出一定的 范围。 3、起飞时,一定要对准风向,逆风放飞,这样飞机会碰到逆风的气流,
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而往上爬行。 4、投飞时,要往向上斜 5 至 10 度角,才能使飞机飞得比较高。因为 往斜向上的角度投,飞机比较容易遇到逆风的气流,能迅速向上 行。 第三节动力橡筋的用法 一、使用动力橡筋要注意三点:重量、长度和转数。例如 1X1(毫米) 橡筋条 2 克重约长约 180 厘米。如绕成 4 圈,橡筋束长为 22.5 厘米。 前者较缓,动力时间较长,放飞成功率较高。橡筋束稍长于前后钩距 离一般不影响操作和滑翔。当然,橡筋束也不能太长大细。橡筋转数 的应用更有学问。忌一开始就用大转数。这样做橡筋很快疲劳乃至断 裂,来不及找出规律。合理的办法是从小转数到大转数,台阶式推进。 一般可从 100 转开始,飞好后再飞 200 转、250 转。步步登高,循序渐 进。 二、橡筋的使用和维护 1、正式使用橡筋前要进行“预绕” 。因为橡筋生产压炼过程共内部化 学、物理结构不可能完全均匀,这种不均匀会带来弹性不均匀,在这 种情况下立即大动力使用,有些局部先行达到极限而狰断。通过预绕 理顺橡筋的内部结构。预绕也叫“磨车,使橡筋链状分子互相磨合。 预绕的方法是首先从短到长拉伸橡筋束;然后从低转到高转绕放,每 次增加 100 转左右,直到接近最大转数。 2、绕橡筋不要超过极限。各种橡筋都有自己的拉伸极限。在拉伸极限 前弹性好、储能多、安全、残余变形小;超过极限后弹性差、储能增加
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不多、残余变形大,最主要的是容易狰断。科学的方法是留有余地, 接近而不达到极限转数,这样不但安全、高效,还能延长橡筋的使用 寿命。 3、使用橡筋要"劳逸"结合。橡筋束大转数工作后一般都有"疲劳"现象, 较大的残余变形,说明分子间位置的变动。在这种情况下如立即"连续 作战",弹力就会明显降低,残余变形进一步增大。如让它"休息",其 疲劳会慢慢消减,残余变形有相当程度的回缩,弹力也将得到恢复。 所以不宜一根橡筋连续使用。最好的方法是同时准备好若干橡筋束轮 换使用。 4、使用橡筋要保持清洁。橡筋表面有润滑油,外场飞行时极易粘上尘 土,这对橡筋的工作不利。尤其是砂粒,砂粒是破碎的结晶体,满身 锋利如刃。如果在橡筋束中,绞紧时会拉伤橡筋,这也是橡筋末狞断 的一个重要原因。粘上砂粒的橡筋必须清洗重新润滑后再使用。 5、橡筋束要妥为保存。保存条件好的橡筋能消减疲劳,恢复活力,保 存条件不好的橡筋会加速老化乃至完全变质。用完的橡筋放在厚的塑 料袋或保温瓶里保存,可保持清洁和减少氧化。此外要防止曝晒,阳 光能损伤橡筋。避免环境温度过高或过低。尤其要防止某些化学物的 污染,例如煤油、汽油、矿物机油、酒精、甲醇、乙醚、樟脑等都会 严重损害橡筋。长期不用的橡筋束应清洗后保存,因为润滑油长期暴 露在空气中有固化趋势,不但减低润滑作用,而且产生粘结作用。 第四节拓展活动 活动一:更换不同的橡皮筋,使飞机飞得更高更远。让同学们开动脑
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筋,想办法,换用自己的橡皮筋,更换机翼等,进行试飞。 活动二:改装飞机,改装成直升飞机。参照购置的直升飞机,将模型 飞机拆开,让同学们用薄塑料纸板,自己画出直升飞机,进行装饰, 用双面胶粘在机身上,进行试飞。 第五节扑翼机的安装和试飞 人类很早就憧憬象鸟一样在空中飞翔。15 世纪的伟大艺术家、发 明家达?芬奇曾设计过一种扑翼机,设想人趴在上面,用手脚带动 一 对翅膀飞起来。古代的中国人,希腊人、巴比伦人和印度人也作过无 数次类似的尝试。但人没有类似鸟的肌肉和骨骼,所以他们的理想无 法实现 一.了解扑翼机的结构 请同学们边看组装图边看老师手上的演示扑翼机,从机头开始看 有哪些部件组成: 曲轴丶传动连杆丶摇臂丶机身立柱丶机身丶橡筋束 丶主梁丶扑翼膜丶尾钩丶尾梁丶尾翼膜丶配重节等主要部件。 在教室内小动力试飞一次,让学生们观看扑翼机的飞行姿态,激 发他们的兴趣。 二. 按步骤组装扑翼机 边演示,边制作,边讲评,边交流,要求同学们以小组为单位互 相帮助,合作完成每个步骤的安装,培养他们的合作精神。 1、首先我们取出传动中的摇臂、 “Z”形钢丝和橡皮管,先将钢丝 穿入摇臂小孔,然后用橡皮管沿钢丝走向将钢丝与摇臂套为一体(可 在摇臂上涂抹适量润滑剂,以便套入) 。将最长的毛竹 C 插入摇臂的孔
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中,毛竹一端可适当用细砂纸打磨,使之能插至摇臂孔底。

2、将最短的毛竹 e 插入机头中间的孔内,然后将传动杆的其中一 根装入机头钢丝并连接左边的摇臂,并用类似方法完成另一根传动杆 的安装。装好后用手顺时针摇几下,观察摇臂组件是否能自如且对称 地上下摇动。最后,将小红帽套入摇臂组件的钢丝上,主要是起到固 定传动杆位置及增强模型安全稳定性的作用。

3、完成骨架部分的制作后,我们要给“飞鸽”穿上漂亮的“衣裳” 了,即将机翼和尾翼的薄膜用双面胶粘贴至毛竹上。在粘贴过程中, 可借用一些重物或用毛巾沾湿薄膜正面并将其附着于桌面,使薄膜在 充分舒展的情况下粘贴。粘贴完薄膜后,我们将尾翼插入尾钩的槽内, 并将尾钩与机身连接,最后将动力橡筋绕 8~9 圈后套在机头与尾钩上, 注意橡筋结应置于尾钩附近。

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三、调整与试飞 1.静态调整(室内进行) 检查全机安装是否准确,翼膜是否平整 光滑。 在手里试绕橡筋后放开,观察机翼扑动是否正常,整体结构是 否牢固。 2.动力试飞(室外进行>)初飞时绕 30--40 圈。左手扶住传动件, 右手沿水平方向轻推放飞。用配重节来调节飞行方向和盘旋半径<最佳 5 米>,通过尾翼的上翘角度来调整飞行的爬升角度。橡筋的圈数逐步 增加。 全动力飞行时将橡筋绕至 120 圈左右,沿 30 度角稍用力推出 放飞。通过逐步调整让飞机达到最佳飞行状态。 四、拓展活动 布置同学们课下上网查询仿生学的有关知识。

第六节手执飞机模型的制作

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一、自己选材制作 1、每个学生发给飞机模型尺寸图纸

2、自己寻找合适的木质材料
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要求轻质,厚度在 2 毫米左右 3、工具 钢锯、刀子、尺子、砂纸、胶水、笔。 二、制作过程 教师指导学生制作,提示学生实用工具一定要注意安全。 1、按图纸尺寸用直尺在材料上画出裁剪线。 2、用钢锯沿线条锯出各部件,用刀子、砂纸进行修整。 3、粘接。 三、试飞调试 各部件粘接工整完成后,手执试飞,用橡皮泥来配重,使飞机能 够平稳飞行。 四、室外比赛。

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