新人提問：做壹個智能直升機航模需要做些什麽？

勁鷹無人機航模基礎知識簡介

1、飛機各部分的名稱和作用

模型飛機通常與載人的飛機壹樣，主要是由機翼、尾翼、機身、起落架和發動機這五個部分組成。

（1）機翼：是模型飛機在飛行時產生升力、克服飛機的重力，保證飛機離地、上升和在空中飛行時的橫側安定。

（2）尾翼：包含水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼是保持模型飛機飛行時的俯仰安定，垂直尾翼是保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵可用來控制模型飛機的升降，垂直尾翼上的方向舵可用來控制模型飛機的飛行方向。

（3）機身：將模型的各部分聯結成壹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：提供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部壹個起落架 ，後面兩面三個起落架叫做前三點式；前部兩面三個起落架，後面壹個起落架叫後做三點式。

（5）動力裝置：它是模型飛機產生動力的裝置。模型飛機壹般常用的動力裝置有：橡筋束、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動機。

典型的常規飛機壹般都具有以上五個部分，但在特殊形式的飛機上也有例外，例如在滑翔機上就沒有動力裝置；在“飛翼”式飛機上沒有水平尾翼和機身等。

2、壹般飛機的操縱面和它們的作用

（1）副翼：壹般在機翼兩端的後部，駕駛員通過操縱桿操縱副翼，可以使飛機左、右傾斜。

（2）升降舵：壹般在水平尾翼的後部，駕駛員通過操縱桿，使升降舵上翹和下彎，可以使飛機擡頭和低頭。

（3）方向舵：壹般在垂直尾翼的後部，駕駛員通過腳踏板，使方向舵左右偏轉，可以使飛機向左轉或右轉。

3、空氣和空氣動力

由於目前的模型飛機都是在大氣中靠空氣動力飛行的，因此在進行航模活動時要對空氣和空氣的流動規律做些初步了解。

（1）空氣

空氣是無色透明的氣體，在標準大氣壓氣溫為15℃的情況下，每立方米幹燥空氣的重量為1293克。當物體和空氣發生相對運動時，如我們迎風站在廣場上被風吹，或是我們在無風時騎自行車前進，都會感到有風從前面吹來。在這兩種情況下，我們與空氣發生了相對運動，空氣向後推我們的力就叫“空氣動力”。

（2）風

壹般把空氣的流動現象特別是空氣的水平流動稱為風。壹般用風速和風向（或風級）來表示風的特性。

風對飛機的飛行產生影響，特別是對飛行速度較低的模型飛機影響很大。當然，風對靠風力飛行的風箏有更大的影響。因此在飛行模型飛機時，對風的影響不能不加以考慮。如飛行速度較慢的初級橡筋動力模型飛機就不適宜在3級以上的風速下飛行。自由飛模型飛機也不適宜在較大的風速下飛行，因為它在飛行中會被風吹到很遠的地方，不容易收回。

飛機的起飛最好選在逆風的方向，同時也要考慮如何操縱才能使飛機能夠落在預定的場地。自由飛模型飛機要考慮風向對回收的影響。

（3）氣流。

其實，氣流也是風。在航模中“氣流”往往是指局部的空氣流動，包括垂直方向的流動。而風往往是指空氣在較大範圍的總體流動。

在空氣的流動中，在接近地面的低空往往會遇到很多障礙物，如房屋、樹木、小坡等，它們都會對空氣的流動產生影響，使原來的風向、風速都發生變化。而在低空飛行的模型飛機也會受到這些變化了的氣流的影響。這就是地形性氣流對模型飛機的影響。此外，由於局部溫度的影響，會使熱空氣上升，形成熱上升氣流，而在它的周圍冷空氣的流動又會產生下降氣流區。如果模型飛機能夠利用上升氣流，它就能在同樣條件下飛得更高。

4、升力的產生

（1）機翼的升力：

為了使飛機升空，必須克服飛機的重力，這個垂直向上的、克服重力的力就叫升力。目前在壹般的飛機上，升力主要是由機翼產生的。

對機翼升力產生的原理，我們可以從兩個不同的方面來解釋：

①從總體來看，不論是弧形翼面還是有壹定正迎角的平板翼面，當空氣流過它們時，都會產生壹種稍稍向下傾斜的流動，這種向下傾斜流動的空氣的反作用力，就會向上推翼面而產生升力。

②從局部來看，不論是弧形翼面還是有壹定正迎角的平板翼面，它們都會使流過的空氣形成上下不對稱的流動，因而造成上下翼面的壓力差而產生升力。

③當飛機的機翼為對稱形狀，氣流沿著機翼對稱軸流動時，由於機翼兩個表面的形狀壹樣，因而氣流速度壹樣，所產生的壓力也壹樣，此時機翼不產生升力。

（2）翼型的種類

對稱翼型：這類翼型的阻力很小，穩定性很好，升阻比很小，常用在要求具有良好操縱性能的線操縱特技或遙控特技的機翼上。

雙凸翼型：這類翼型升阻比較小，穩定性也較好，可用在要求具有良好操縱性能的遙控特技的機翼上以及像真模型的機翼上。

平凸翼型：這類翼型的升阻比不大，但穩定性比較好，制作和調整較容易，可用在入門型機翼上。

凹凸翼型：這類翼型的升阻比很大，由於它能產生比較大的升力，同時阻力也較大，所以它常用在低速的競時模型飛機和室內模型飛機的機翼上。

S形翼型：這類翼型的力矩特性是穩定的，它用於要求穩定性很好的沒有水平尾翼的飛翼式模型飛機上。

5、模型飛機飛行時所受到的阻力

模型飛機飛行中受到與飛行方向相反的阻力，阻礙模型飛機前進。按照阻力產生的原因它分為4類，即：摩擦阻力，約占總阻力35％－40%;壓差阻力約占總阻力15％－20％;誘導阻力，約占總阻力30％－40％;幹擾阻力約占總阻力5％－10％。

（1）摩擦阻力

空氣是壹種流體，也具有黏性，只是我們已習慣在空氣中生活，察覺不出來。由於空氣運動被物體表面粘住而產生的阻力叫摩擦阻力。

摩擦阻力的大小，取決於空氣的黏性。模型飛機表面光滑程度和與空氣接觸面積的大小。所以減小摩擦阻力主要從表面光滑著手。

（2）壓差阻力

將壹塊平板垂直地放在水平流動的氣流中，平板的前面正對著迎面吹來的氣流，氣流受到平板阻礙，速度急劇減小，壓強大大增加，向被平板分開的氣流，繞過平板，來不及聚攏，形成壹個很大的渦流區，渦流區的壓強很小，這樣平板的前後就產生了壓強差，形成了壓差阻力。

（3）誘導阻力

誘導阻力是隨著升力而產生的，或者說是由升力“誘導”而產生的，所以稱誘導阻力。

當機翼產生升力時，由於機翼下表面的壓力大，機翼上表面的壓力小，因此機翼下表面的氣流力圖通過翼尖從下面向上表面流動，於是，翼尖部分的氣流發生扭轉，形成翼尖渦流，阻礙飛機向前飛。減小誘導阻力的方法有：①加大機翼的展弦比；②改變機翼的形狀，橢圓形機翼誘導阻力最小，梯形次之，長方形最大；③改變翼尖形狀，從翼根到翼尖逐漸變薄;加裝整流條或加裝小翼。

（4）幹擾阻力

氣流流過物體結合處時，氣流被擾動而成為不穩定氣流，產生的阻力叫幹擾阻力。

減小幹擾阻力的方法是制作模型飛機時，把邊角結合處的地方，做成圓弧形或加裝整流條。

6、空氣動力實驗

為了通過實驗，研究機翼的升力和翼面之間的關系，需要通過壹些專門的儀器進行，在這些儀器中，最常見的就是風洞。

簡單地講，風洞就是壹個吹風的筒子，有了它，我們就可以使模型飛機靜止不動地固定在支架上，靠風洞對它吹風而造成和飛行時相似的情況，來進行實驗。

科研用的風洞是巨大而復雜的實驗設備，在模型飛機實驗中我們可以用簡單的方法進行。

（1）簡易風洞。簡易風洞是用壹般的家庭用電風扇做成的。家用電扇的風力穩定，並且可以變速，這都是風洞所需要的性能。但直接用風扇吹風的主要缺點是風扇吹出的氣流有壹定的旋扭，而不是平行的。為了使風扇吹出的氣流平順，我們可用三合板或硬卡紙制成壹個氣流柵格。

（2）風洞實驗。有了簡易風洞，還必須有壹個簡易的測量升力大小的空氣動力天平。

把不同的機翼模型插在模型孔（橫桿前端）處，並在配重掛鉤上放上適當的配重使其平衡，然後放在柵格前，打開風扇，我們就可以看到作用在機翼模型上的空氣動力了（由橫桿末端的細針在刻度盤上指示出來）。也可以做如圖8所示的簡易機翼升力演示儀器。

改變機翼與相對氣流之間的迎角，我們也可以從刻度盤上看出升力的變化來。改變風扇的速度，升力也會發生變化。通過各種不同剖面的模型，在不同迎角和不同速度下實驗，我們可以初步找出升力與這些因素之間的關系。