航模制作过程.doc

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1、最新航模制作过程航模制作过程目录绪论. 5 第一步，整体设计7一、确定翼型.7二、确定机翼的面积.11三、确定副翼的面积.11四、确定机翼安装角.11五、确定机翼上反角.12六、确定重心位置.13七、确定机身长度.13八、确定机头的长度.13九、确定垂直尾翼的面积.13十、确定方向舵的面积.14十一、确定水平尾翼的翼型和面积 .14十二、确定升降舵面积.16十三、确定水平尾翼的安装位置.16十四、确定起落架.16十五、确定发动机.16第三步，绘制结构图 . 21 第四步，放样和组装 . 23 绪论 按照现成的图纸制作一架模型飞机，不是一件太难的事。但是，如果根据您的需要自己设计制作一架飞机，恐

2、怕就具有一定的挑战性了。当您要下手设计制作时，会遇到很多需要解决的问题。如:为什么要选用这个翼型、翼展和翼弦是怎么确定的、机身长度应该是多少、尾翼的面积需要多大、各部件的位置应该放在哪里等等。好在现在的由有关书籍较多，只要认真学习归纳，就能找到答案。根据我所学的知识，我是这样设计制造我的“菜鸟1号”的。 第一步，整体设计 一、确定翼型 我们要根据模型飞机的不同用途去选择不同的翼型。翼型很多，好几千种。但归纳起来，飞机的翼型大致分为三种。 1:平凸翼型， 翼型上弧线凸出而下弧线除前缘外均为直线的翼型被称为平凸翼型 平凸翼型的基本气动特性和双凸翼型类似。但是在很多具体指标上都要大大劣于双凸翼型。例

3、如平凸翼型的失速迎角就不大。此外，平凸翼型的阻力也比较大，不适合用在高速飞机上。总体而言，平凸翼型的性能中规中矩，甚至有些差强人意。但平凸翼型的工艺性是所有翼型中最好的，便于大量生产。因此在一些要求不高的低速飞机中得到了广泛的应用。此外还有一些低速飞机的水平尾翼使用平凸翼型。 典型的平凸翼型是克拉克Y这种翼型的特点是升力大，尤其是低速飞行时。不过，阻力中庸，且不太适合倒飞。这种翼型主要应用在练习机和像真机上。 2:双凸翼型。 翼型上下表面均凸出的翼型被称之为双凸翼型。 一般而言，双凸翼型的上弧线弯度较之下弧线的要大，但也有少数翼型(例如超临界翼型)是相反的。 双凸翼型的阻力较对称翼型大，但可以

4、获得较高的升阻比。同时双凸翼型的零升迎角小于零度，因此在负迎角下也可以工作。但双凸翼型的失速迎角和大迎角下的升力系数均比对称翼型低。双凸翼型的气动性能优越，可适用于从低速到亚音速直至超音速的范围。同时，双凸翼型的机翼便于加工，结构特性好，机翼上增加舵面和其他辅助手段可以大幅度提高性能，引此在航空领域得到了最广泛的应用。至今大部分飞行器的主翼都使用的双凸翼型。 典型的双凸翼型有NACA23012和E195等 这种翼型主要应用在特技机上。 13:对称翼型? 翼型上下弧线对称的翼型被称之为对称翼型。 对称翼型在所有翼型中的阻力是最小的，但同时，在小迎角下他的升力系数也非常低。对称翼型的零升迎角是零度

5、，因此使用对称翼型的飞机必须保持一定的迎角才可以飞行，但这一意味着使用对称翼型的飞行器正飞和倒飞并没有太大的区别。在大迎角下，对称翼型的升力系数和阻力系数均急剧上升，同时对称翼型还拥有最大的失速迎角，且失速后翼型的升力系数依然维持在较高的水平上，因此对称翼型可以获得较好的失速性能和增升效果。因此，对称翼型广泛用于低速特技飞机主翼和高性能直升机旋翼。另外，很多飞机的水平尾翼也使用对称翼型，以获得最佳的操纵效果。 典型的对称翼型有NACA0009和NACA0012。较厚的翼型一般用于飞机的主翼，较薄的则多用在水平尾翼上因为我做的是练习机，那就选用经典的平凸翼型克拉克Y了。因伟哥有一定飞行基础，速度

6、可以快一些，所以我选的厚度是12%的翼型。 实际上就选用翼型而言，它是一个比较复杂、技术含量较高的问题。其基本确定思路是:根据飞行高度、翼弦、飞行速度等参数来确定该飞机所需的雷诺数，再根据相应的雷诺数和您的机型找出合适的翼型。还有，很多真飞机的翼型并不能直接用于模型飞机，等等。这个问题在这就不详述了。 机翼常见的形状又分为: 1平直翼 ?平直翼是指无明显后掠角的机翼。一般指后掠角小于20度、平面形状呈矩形、梯形或半椭圆形的机翼。常用在亚音速飞机上。 2后掠翼 ?机翼各剖面沿展向后移的机翼称为后掠翼， 这种机翼的外形特点是，其前缘和后缘均向后掠。机翼后掠的程度用后掠角的大小来表示。 与平直机翼相

7、比，后掠翼的气动特点是可增大机翼的临界马赫数，并减小超音速飞行时的阻力。 飞机在飞行中，当垂直于机翼前缘的气流流速接近音速时，机翼上表面局部地区的气流受凸起的翼面的影响，其速度将会超过音速，出现局部激波，从而使飞行阻力急剧增加。后掠翼由于可使垂直于机翼前缘的气流速度分量低于飞行速度，因而与平直机翼相比，只有在更高的飞行速度情况下才会出现激波(即提高了临界马赫数)，从而推迟了机翼面上激波的产生，即使出现激波，也有助于减弱激波强度，降低飞行阻力。 后掠角的缺点是扭转刚度差、升力线斜率较低、气流容易从翼梢处分离、亚音速飞行时诱导阻力较大等。 后掠翼技艺的飞机目前是世界空军装备飞机的主流机翼形式. 后

8、掠翼飞机的机动性,操作性,是一般机翼飞机无法比拟的.在空空对战中,良好的可控性大大加强的飞机的生存能力.3三角翼 ?三角翼飞机三角翼指平面形状呈三角形的机翼。三角翼的特点是后掠角大，结构单展弦比小，适合于超音速飞行。三角翼飞机:机翼平面形状是三角的飞机,优点是;机翼刚性好,容程大等,在超音速飞行时气动阻力小,从亚音速过度到超音速飞行时压力位置变化小.缺点是亚音速飞行时,气动性能差,起降性能差,飞机稳定盘旋能力不足。4纺锤翼(椭圆翼).(没找到资料) ?矩形翼结构简单，制作容易，但是重量较大，适合于低速飞行。后掠翼从翼根到翼梢有渐变，结构复杂，制作也有一定难度。后掠的另一个作用是能在机翼安装角为

9、0度时，产生上反1-2度的上反效果。三角翼制作复杂，翼尖的攻角不好做准确，翼根受力大，根部要做特别加强。这种机翼主要用在高速飞机上。纺锤翼的受力比较均匀，制作难度也不小，这种机翼主要用在像真机上。因为我做的是练习机，就选择制作简单的矩形翼。 翼梢的处理。由于机翼下面的压力大于机翼上面的压力，在翼梢处，从下到上就形成了涡流，这种涡流在翼梢处产生诱导阻力，使升力和发动机功率都会受到损失。为了减少翼梢涡流的影响，人们采取改变翼梢形状的办法来解决它。一般方法有三种，如图因为我做的是练习机，翼载荷小，损失些升力和发动机功率不影响大局，所以，我的翼梢没有作处理。二、确定机翼的面积 模型飞机能不能飞起来，好

10、不好飞，起飞降落速度快不快，翼载荷(翼载荷是指飞机重量和机翼面积之比。通常说的翼载荷是指起飞时的翼载荷，即起飞重量和机翼面积之比。翼载荷是飞机总体设计的主要参数之一，关系着飞机的起降性能、爬升性能、机动性能、最大航程和升限等。总的来说，要求机动性好、起飞着陆速度小的飞机，采用小的翼载荷，而要求速度高的飞机采用大翼载荷。)非常重要。一般讲，滑翔机的翼载荷在35克/平方分米以下，普通固定翼飞机的翼载荷为35-100克/平方分米，像真机的翼载荷在100克/平方分米，甚至更多。我选择60克/平方分米的翼载荷。40级的练习机一般全重为2.5公斤左右。又因为考虑到方便携带和便于制作，翼展定为1500毫米。

11、那么，整个机翼的面积应该为405000平方毫米。通过计算，得出弦长为270毫米。还有，普通固定翼飞机的展弦比应在5-6之间。通过验算得知，这个弦长在规定的范围之内。 三、确定副翼的面积 机翼的尺寸确定后，就该算出副翼的面积了。副翼面积应占机翼面积的20%左右,其长度应为机翼的30-80%之间。因为是练习机，不需要太灵敏，我选15%。因为我用一个舵机带动左右两个副翼，所以副翼的长度要达到翼展的90%左右。通过计算，该机的副翼面积因为60750平方毫米，那么，一边副翼的面积就是30375平方毫米。 四、确定机翼安装角 以飞机拉力轴线为基准, 机翼的翼弦线与拉力轴线的夹角就是机翼安装角。机翼安装角应

12、在正0 -3度之间。机翼设计安装角的目的，是为了为使飞机在低速下有较高的升力。设计时要不要安装角，主要看飞机的翼型和翼载荷。有的翼型有安装角才能产生升力，如双凸对称翼。但是，大部分不用安装角就能产生升力。翼载荷较大的飞机，为了保证飞机在起飞着陆和慢速度飞行时有较大的升力，需要设计安装角。任何事物都是一分为二的，设计有安装角的飞机，飞行阻力大，会消耗一部分发动机功率。安装角超过6度以上的，更要小心，在慢速爬升和转弯的的情况下，很容易进入失速。像我的这种平凸翼型，可产生较大的升力，翼载荷又小，不用设计安装角。如果非要设计安装角的话，会造成飞机起飞后自动爬高。 五、确定机翼上反角( 上反角(Dihe

13、dral angle) 上反角是指机翼基准面和水平面的夹角，当机翼有扭转时，则是指扭转轴和水平面的夹角。当上反角为负时，就变成了下反角(Cathedral angle)。)。机翼的上反角，是为了保证飞机横向的稳定性。有上反角的飞机，当机翼副翼不起作用时还能用方向舵转弯。上反角越大，飞机的横向稳定性就越好，反之就越差。如图。但是，上反角也有它的两面性。飞机横向太稳定了，反而不利于快速横滚，这恰恰又是特技机所不需要的。所以，一般特技机采取0度上反角。因我做的是练习机，以横向稳定性为希望，所以我选择了3度上反角。 六、确定重心位置 重心的确定非常重要，重心太靠前，飞机就头沉，起飞降落抬头困难。同时，

14、飞行中因需大量的升降舵来配平，也消耗了大量动力。重心太靠后的话，俯仰太灵敏，不易操作，甚至造成俯仰过度。一般飞机的重心在机翼前缘后的2530%平均气动弦长处。特技机2740%。在允许范围内，重心适当靠前，飞机比较稳定。 七、确定机身长度 翼展和机身的比例一般是70-80%。我选80%。那么机身的长度就确定为1200毫米。 八、确定机头的长度 机头的长度(指机翼前缘到螺旋浆后平面的之间的距离),等于或小于翼展的15%。我选定15%，即为225毫米。 九、确定垂直尾翼的面积 (垂直尾翼)简称垂尾。飞机对于航向操纵能力要求不高，即使在超音速飞机上也很少采用全动式垂 直尾翼。 多数飞机只有一个垂直尾翼

15、(单垂尾)。它位于飞机的对称面内。在一些多发动机的螺旋桨飞机上，为了提高垂尾效率，故意将垂尾放在螺旋桨后的高速气流中。为此将垂直尾翼分为两个(双垂尾)或两个以上(多垂尾)翼面。在双垂尾型式中，常将两个垂尾布置在平尾两端，以提高平尾的效率。在超音速飞机上，由于机身比较粗大，为了保证飞机在高空高速飞行时仍有足够的航向稳定性，需要有很大的垂尾面积。如果采用双垂尾型式，可以降低垂尾高度，减小垂尾在侧滑时产生的滚转力矩。同时也可提高大迎角时的航向稳定性。 这是因为在起飞着陆时，飞机头部上仰,尾部离地很近，无法布置垂尾翼面。与平尾相同,垂尾翼面的前半部分通常是固定的，称垂直安定面;后半部分铰接在安定面后部

16、,可操纵偏转,称方向舵。垂尾的作用是保持转弯在无侧滑状态下进行;在有侧风着陆时保持机头对准跑道;飞行中平衡不对称的偏航力矩(如多发动机中有一台发动机停止工作造成的偏航力矩)。 垂直尾翼仅仅布置在飞机轴线的上部。方向舵操纵系统中可装阻尼器，以制止飞机在高空高速飞行中出现的偏航摇摆现象。)。垂直尾翼是用来保证飞机的纵向稳定性的。垂直尾翼面积越大，纵向稳定性越好。当然，垂直尾翼面积的大小，还要以飞机的速度而定。速度大的飞机，垂直尾翼面积越大，反之就小。垂直尾翼面积占机翼的10%。因为我的是练习机，飞行速度不高，垂尾的面积可以小一些，我选9%。通过计算，垂直尾翼面积应为36450平方毫米。在保证垂直尾

17、翼面积的基础上，垂直尾翼的形状，根据自己的喜好可自行设计。 十、确定方向舵的面积 (方向舵垂直尾翼后部的一个装置,起保持飞机的航向平衡、稳定和操纵作用。方向舵可以用来对飞机的飞行轨迹进行一些快速修正,发动机推力不平衡时可以用它进行平衡。 注意:方向舵不是控制飞机飞行姿态和飞行轨迹的主要工具。) 方向舵面积约为垂直尾翼面积的25%。通过计算得出方向舵的面积约为9113平方毫米。如果是特技机，方向舵面积可增大。 十一、确定水平尾翼的翼型和面积 水平尾翼 水平尾翼简称平尾，安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。尾翼的内部结构与机翼十分相似，通常都是由骨架和蒙皮构成，但

18、它们的表面尺寸一般较小，厚度较薄，在构造形式上有一些特点。一般来说，水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成)。水平尾翼对整架飞机来说，也是一个很重要的问题。我们有必要先搞清常规布局飞机的气动配平(布局)原理(补充:升力公式Y =(1/2)V2SCy(注V2是V的平方 不会输入上平方符号)。 为空气密度、V为飞机与气流的相对速度、S为翼面积、Cy 为升力系数 由公式可知影响升力大小的有1.机翼的面积2.机翼形状的升力系数3.空气相对于机翼的流速4.当时的空气密度,其中已空气相对于机翼的流速影响最大,它直接影响到飞机起飞时的升力取得,也就是说为什么飞机起飞前总是要高速滑行的原因,且是逆风滑

19、行,如此才能取得更高的相对速度,好取得更高的升力,还有一般飞机会有襟翼,可以增加机翼面积,飞机在起飞或降落的时候,伸出襟翼(有兴趣可以在搭飞机时往机翼看,起飞降落时飞机机翼前缘及后缘会伸展开来),亦是增加升力方法,除此之外,飞机的升力，还和攻角有关。攻角就是机翼前进方向与气流的夹角，因为角度变化，气流会在上翼面后端产生低压区(与空气分离有关)，造成更大的压力差，所以升力变大。但达到临界攻角约1214 度时,依照机翼断面形状不同，低压区转为乱流，造成失速。)。如图。 形象地讲，飞机在空中的气动平衡就像一个人挑水。肩膀是飞机升力的总焦点，重心就是前面的水桶，水平尾翼就是后面的水桶。升力的总焦点不随

20、飞机迎角的变化而变化，永远固定在一个点上。首先，重心是在升力总焦点的前部，所以它起的作用是起低头力矩。由此可知，水平尾翼和机翼的功能恰恰相反，它是用来产生负升力的，所以它起的作用是抬头力矩，以达到飞机配平的目的。由此可知，水平尾翼只能采用双凸对称翼型和平板翼型，不能采用有升力平凸翼型。水平尾翼的面积应为机翼面积的20-25%。我选定22%，计算后得出水平尾翼的面积为89100平方毫米。同时要注意，水平尾翼的宽度约等于0.7个机翼的弦长。 十二、确定升降舵面积 升降舵的面积约为水平尾翼积的20-25%。因为是练习机升降不需要太灵敏，我选定20%。通过计算得出升降舵面积约为17820平方毫米。如果

21、是特技机，升降舵面积可增大。 十三、确定水平尾翼的安装位置 从机翼前缘到水平尾翼之间的距离(就是尾力臂的长度),大致等于翼弦长的3倍。此距离短时,操纵时反应灵敏，但是俯仰不精确。此距离长时,操纵反应稍慢，但俯仰较精确。F3A的机身长度大于翼展就是这个理论的实际应用,它的目的主要是为了精确。因为我的是练习机，可以短一些，我选2.85倍。那么，水平尾翼前缘应安装在距机翼前缘的785毫米处。 垂直尾翼、水平尾翼和尾力臂这三个要素合起来，就是“尾容量”。尾容量的大小，是说它对飞机的稳定和姿态变化贡献的大小。这个问题我们用真飞机来说明一下。像米格15和F16高速飞行的飞机，为了保证在高速飞行时的纵向稳定

22、，其垂直尾翼设计得又大又高。像SU27和F18甚至设计成双垂直尾翼。而像运输机和客机，垂直尾翼就小得多。 十四、确定起落架 一般飞机的起落架分前三点和后三点两种。前三点起落架，起飞降落时方向容易控制。但着陆粗暴时很容易损坏起落架，转弯速度较快时容易向一边侧翻，导致机翼和螺旋桨受损。后三点虽然在起飞降落时的方向控不如前三点好。但是其它方面较前三点都好。尤其是它能承受粗暴着陆，大大增加了初学者的信心。所以，我选用后三点。前起落架的安装位置一定要在飞机的重心前8公分左右，以免滑跑时折跟头。 十五、确定发动机 一般讲，滑翔机的功重比为0.5左右。普通飞机的功重比为0.81左右。特技机功重比大于1以上。

23、我的练习机就不用计算了，根据经验选用三叶40、46发动机。安装发动机时，要有向下和向右安装角，以解决螺旋桨的滑流对飞机模型左偏航和高速飞行时因升力增大引起飞机模型抬头的影响。其方法是以拉力轴线为基准，从后往前看，发动机应有右拉2度，下拉1.5度的安装角。当然，根据飞机的不同，这个角度还要根据飞行中的实际情况作进一步的调整。就功重比而言，我们的航模飞机与真飞机有着很大的不同。我们航模的功重比都能轻松的达到1，而真飞机的功重比大都在0.3至0.6之间，唯有高性能战斗机才能接近或超过1。这也就是说，我们在飞航模中很多飞行都是在临界失速和不严重的失速的情况下飞行的，如低速度下的急转弯、急上升、吊机等。

24、只是由于发动机的拉力大，把失速这一情况掩盖罢了。所以我们在飞航模时，很少能飞出真飞机那种感觉。这也是我们很多朋友在飞像真机时，很容易出现失速坠机的主要原因。 第二步，绘制三面图 根据上面的设计和计算结果，我们就可以绘制出自己需要的飞机了。绘制三面图的主要目的是为了得到您想要的飞机效果，并确定每个部件的形状和位置。使您在以后的工作中，有一个基本的蓝图。我绘制的飞机不是很好看，侧重了简单、实用、制作容易的指导思想。绘三面图时，我试着边学边用了SolidWorks，它和 AUTO CAD是同一个类型的软件，但这个绘图软件更加简单易用。 第三步，绘制结构图 绘制结构图的主要目的是为了确定每个部件的布局

25、和制作步骤。如:哪个部件用什么材料，先做哪个部件后作哪个部件，部件与部件的结合方法等等。如果您胸有成竹，这一步可以省略。 第四步，放样和组装 根据您绘制的图纸，应做一比一的放样图。目的是在组装飞机各部件时，在放样图上粘接各部件。这样能做到直观准确，提高工作质量。网上有很多介绍制作方面的精品文章，大家可以参考，我就不再赘述了。 我重点向朋友们讲讲在制作过程中，机翼和水平尾翼安装角的控制。安装角的正确与否，关系到飞机在空中的姿态能否有效地操控。如果因安装角误差大到连各舵面都无法调整时，后果就非常严重了，甚至要摔机的。机翼和水平尾翼的安装角都是以飞机的拉力轴线为基准的，这架飞机的拉力轴线比较好找，从图可知，A、 F、 G、H隔框的上边在一条直线上，这条线就是拉力轴线的平行线，把它平移到发动机的曲轴线的位置，就是这架飞机的拉力轴线。机身骨架做完后，一定把它画在机身上。尔后，在安装机翼和水平尾翼时，把它们的中心线和拉力轴线平行即可。好了，请看我的制作过程。