航模

航模

航模飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架、發動機和控制系統六部分組成。現代航空模型運動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發動機、噴氣發動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等。航空模型的最大升力面積500平方分米;最大重量25千克;活塞發動機最大工作容積250毫升。航空模型的競賽科目有:留空時間、飛行速度、飛行距離、特技、“空戰”等。世界錦標賽設有30個項目,隔一年舉行一次。

基本信息

簡介

航模航模
航空模型是一種重於空氣的,有尺寸限制的,帶有或不帶有發動機的,可遙控的不能載人的航空器。
現代航空模型運動分為自由飛行、線操縱無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發動機、噴氣發動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等。航空模型的最大升力面積500平方分米;最大重量25千克;活塞發動機最大工作容積250毫升。
航空模型的競賽科目有:留空時間、飛行速度、飛行距離、特技、“空戰”等。目前世界錦標賽設有30個項目,隔年舉行一次。航空模型還設有專門記錄各項絕對成績的紀錄項目。

組成

航模航模
航模飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架、發動機和控制系統六部分組成。
1、機翼―――是模型飛機在飛行時產生升力的裝置,並能保持模型飛機飛行時的橫側穩定。
2、尾翼―――包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持模型飛機飛行時的俯仰穩定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向穩定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。也有模型飛機使用V型尾翼,需要混合控制,一般航模遙控器都有此功能。兩片向外傾斜的尾翼聯合控制方向舵與升降舵。最特殊的情況是機翼採用S翼型的無動力滑翔機,這類機只有垂直尾翼而沒有水平尾翼。
3、機身―――將模型的各部分聯結成一個整體的主幹部分叫機身。同時機身內可以裝載必要的控制機件,設備和燃料等。
4、起落架―――供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部一個起落架,後面兩面各一個起落架叫前三點式,前部兩面各一個起落架,後面一個起落架叫後三點式。5、發動機―――它是模型飛機產生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動力裝置有:橡筋束、活塞式發動機、渦輪噴氣式發動機、電動機。較少使用的有:脈衝噴氣發動機(重量大,油耗大)、轉子發動機(只有OS的一款)空氣發動機(上世紀70年代用於室內模型與活塞發動機類似。
6、太陽能板及各類電池也可作為模型飛機的動力來源。
7、控制系統―――控制系統主要用來控制模型的空中機動,包括起飛降落轉向等。高級航模可以用於數據回傳,例如溫度感測,空速表,高度計,升降率計,gps等等。

原理

模型直升機飛行原理與真實直升機一樣。大同小異而已。升力,靠主槳高速轉動(可以理解為一個大風扇)向下推動氣流,產生升力起飛。前後左右傾斜、姿態控制,靠傾斜盤(十字盤、自動傾斜器)來實現周期變距,簡單點說,就是如果要向前傾斜機身,那么就通過周期邊距方式,使後半部分螺鏇槳槳距增大(升力增大),前半部分相對懸停槳距減小(升力減小)。這樣,飛機前後升力不平均,飛機向前傾斜。向後正好過程相反。左右大同小異。左右轉向,通過控制尾部反扭螺鏇槳推力大小,來實現左右轉向。因主槳沿一個方向運轉,所以必然會產生反作用力,為螺鏇槳就是抵消這種反扭力。通過控制反扭力大小,就可以控制左右轉向了。

術語

航模航模
1、翼展――機翼(尾翼)左右翼尖間的直線距離。(穿過機身部分也計算在內)。
2、機身全長――模型飛機最前端到最末端的直線距離。
3、重心――模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。
4、尾心臂――由重心到水平尾翼前緣四分之一弦長處的距離。5、翼型――機翼或尾翼的橫剖面形狀。6、前緣――翼型的最前端。7、後緣――翼型的最後端。8、翼弦――前後緣之間的連線。9、展弦比――翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼狹長。

分類

運動類型

航模航模
現代航空模型運動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發動機、噴氣發動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等。航空模型的最大升力面積500平方分米;最大重量25千克;活塞發動機最大工作容積250毫升。航空模型的競賽科目有:留空時間、飛行速度、飛行距離、特技、“空戰”等。世界錦標賽設有30個項目,隔一年舉行一次。航空模型還設有專門記錄各項絕對成績的紀錄項目。

機架類型

航模航模
常見的航空模型按機架類型來劃分主要有以下常見的形式:
1.多軸(多鏇翼)飛行器
多軸飛行器主要原理是通過電機帶動螺鏇槳產生升力,並通過調節成對出現或以對稱形式出現螺鏇槳所產生轉動慣和升力大小來調節飛行器的在三維直角坐標系下的動作,分別是俯仰(pitch)、橫滾(roll)、航向(yaw)。目前有常見的多軸飛行器有四軸四鏇翼飛行器、四軸八鏇翼飛行器、六軸六鏇翼飛行器、八軸八鏇翼飛行器。多軸飛行器的特點是飛行穩定,可以在空中保持定點懸浮,在飛行控制器的配合下可以完成定點巡航,失控保護等功能,多用於拍攝、探測、消防、農業種植等行業。
2.固定翼飛行器
固定翼機(英文:fixed-wingaircraft)泛指比空氣重,有動力裝置驅動,機翼固定於機身且不會相對機身運動,靠空氣對機翼上下的作用力差而產生升力的航空器,是目前最常見的航空器型態之一。這種定通常作為軍用與民用,民用飛機除客機和運輸機以外還有農業機、森林防護機、航測機、醫療救護機、遊覽機、公務機、體育機,試驗研究機、氣象機、特技表演機、執法機
等。
3.航模直升機
航模直升機是把真實的直升機按照一定得比例縮小,其外觀和內部結構都是和真實的直升機一樣的,直升機發動機驅動鏇翼提供升力,把直升機舉托在空中,單鏇翼直升機的主發動機同時也輸出動力至尾部的小螺鏇槳,機載陀螺儀能偵測直升機迴轉角度並反饋至尾槳,通過調整小螺鏇槳的螺距可以抵消大螺鏇槳產生的不同轉速下的反作用力。雙鏇翼直升機通常採用鏇翼相對反轉的方式來抵消鏇翼產生的不平衡升力。特點是機動性高、速度快,許多航模玩家喜歡使用航模直升機完成高難度的技術動作。
4.滑翔機
滑翔機(glider)是一種沒有動力裝置,重於空氣的固定翼航空器。它可以由飛機拖曳起飛,也可用絞盤車或汽車牽引起飛,更初級的還可從高處的斜坡上下滑到空中。在無風情況下,滑翔機在下滑飛行中依靠自身重力的分量獲得前進動力,這種損失高度的無動力下滑飛行稱滑翔。在上升氣流中,滑翔機可像老鷹展翅那樣平飛或升高,通常稱為翱翔。滑翔和翱翔是滑翔機的基本飛行方式。

中國現狀

航模航模
中國航空模型運動起步於四十年代,1947年舉行首屆全國比賽。
1978年10月,中國加入了國際航空聯合會(FAI),1979年開始步入世界賽場。至1998年止,中國選手就已獲得19項世界冠軍,58人59次打破31項世界紀錄,為祖國贏得了榮譽。
比較有名的航模愛好交流論壇有5IMX,5IRC,海陸空模型,模型三國,EXuav航模論壇等,比較專業的航模培訓中心是南京御風航模培訓中心。

結構設計

遙控航模飛機

航模航模
遙控飛機首先,在翼型的選擇上,以前不少人認為,象P3A-2這樣的特技模型飛機具有速度高的特性,機翼的最大厚度應薄一些;因此,就片面地採用較薄的翼型,如NACA0012等。孰不知小飛機只裝置3'5cc發動機,拉力和飛行速度方面的條件有限,採用較薄的翼型並不能體現出這種翼型獨有的優勢,反而會增加不必要的麻煩。這是由於機翼薄,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,模型飛機容易出現飄擺或失速的情況,大大影響了特技動作的質量。況且機翼過薄,強度會發生變形,不僅影響了動作的標準程度,還會導致氣動性能變差。通過實際飛行比較,最大厚度在14%~15%的對稱翼型,更適合於此類小飛機(如採用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構成的,較大的翼展會影響滾轉的速度和安定性,所以翼展和展弦比都應小一些。短粗形狀的機翼更適合做滾轉動作,根據我的體會,此類模型飛機翼展不應超過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,繼而降低了剩餘馬力,模型飛機的速度也就降下來了。我認為,主翼面積最大不應超過25平方分米校為合適。同時,安裝機翼時,安裝角應為0°,以減小正飛與倒飛的差距。確定好機型。

上單翼飛機

重心比較低,平飛時安定性較好,但不適應做特技動作的需要,例如“橫滾”、“倒飛”、“側飛”(P3A-2項目中沒有“側飛”)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”等容易進入,因缺乏安定性,不容易平穩地控制住。

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,更適應特技飛行的需要。儘管中單翼和下單翼飛機在製作難度上沒有很大差別,而有些運動員在比賽中又不得不採用中單翼布局的飛機。這是因為考慮到飛機本身體積小,接收設備體積大,機翼上稱後,設備艙內過於狹小以至無法容納下接收設備,這個問題在飛機結構設計這前就應考慮到。

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