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橡筋動力撲翼模型飛機的飛行與調整

2014-12-25 07:44:21郭鵬旻
中學科技 2014年11期
關鍵詞:模型

郭鵬旻

橡筋動力撲翼模型飛機是航空模型中自由飛類“競時”項目的機種之一。它零部件小,質量輕,構造簡單,價格低廉,拆解方便,且不易摔壞,所以很適合中小學開展這類活動。本文將介紹其飛行和調整的技巧。

檢查與調整

橡筋動力撲翼模型飛機裝配好以后,要先做一次飛行前的檢查,看看兩個翼面翼膜是否平整光滑,翼面前緣竹絲有無變形、扭曲現象,其安裝是否牢固;水平尾翼翼膜安裝是否平整光滑,有無扭曲和變形;機頭與曲軸之間轉動是否靈活;搖臂、連桿運轉是否靈活;橡筋束、橡筋鉤扭曲轉動時是否與機身發生摩擦。

新橡筋在使用前要做清洗、上油處理。一般方法是用堿性較小的香皂洗去橡筋表面的滑石粉,清除橡筋表面雜質、污物,待自然晾干后加入幾滴植物潤滑油(蓖麻油或者天然甘油),并輕揉橡筋,使潤滑油均勻地黏附在橡筋表面。

橡筋動力撲翼模型飛機結構簡單,檢查調整的部件不多。經過上述觀測、檢查之后,如果沒有太大問題,就可以小動力試飛了。

小動力試飛主要是觀察模型的爬升姿態。為了保證模型的安全,初次試飛時,橡筋的轉數要繞少一些,橡筋儲存的能量就小一些,待模型具備正常的爬升姿態后,再加大繞橡筋的轉數。

繞橡筋可以使用專用工具——手搖鉆,一來可以提高繞橡筋的效率,節省人力和時間;二來可以使所繞橡筋的受力更均勻,橡筋不容易斷裂,所以還能多繞幾圈。不要小看“多繞幾圈”,對于競時模型來說,最終能量的爆發,就在這“多繞幾圈”里,有可能為你多增加幾秒成績,助你登上領獎臺。

使用手搖鉆繞橡筋時,需要配一名助手,協助繞橡筋。先把橡筋拉長,然后均勻搖動手搖鉆,給橡筋上勁。待橡筋繞到極限的90%左右時,要使繞橡筋的速度降下來,做好掛橡筋的準備,同時注意觀察橡筋打結情況。橡筋打結應該均勻,一層一層地打結,不能出現成團打結。否則,打結的橡筋容易與機身發生摩擦,消耗大量能量,同時能量釋放也不均勻,嚴重影響飛行成績。

飛行姿態的調整

橡筋動力撲翼機由于沒有垂直尾翼,給模型方向的調整帶來一定的困難。我們可以試著調整水平尾翼,就是將水平尾翼的水平面破壞,使之不再“水平”,而有一定的傾斜角度,這樣模型飛機在爬升時就會偏離航向,達到轉彎盤旋爬升的目的。

至于模型的盤旋方向,理論上向右側盤旋爬升的模型優于向左側盤旋爬升的模型。我們知道,橡筋束在釋放能量時,沿縱向是向右旋轉的,將帶動模型也沿著縱向向右滾轉,所以整個模型有向右側傾斜側滑的趨勢,左側翼面高于右側翼面。此時向右盤旋的模型,如果右翼面所產生的升力大于左側翼面,模型會自動恢復橫側安定,維持平衡。但是,實際操作中,每一架模型飛機都有自己的特點,或是器材本身的問題,或是安裝時產生了形變,爬升時可能向左轉彎。我們要注意觀察模型飛機的爬升姿態,只要盤旋時爬升依然正常,不出現側滑,就不要強行改變其爬升軌跡,以順其自然為好。

當模型飛機動力結束轉入低速滑翔時,飛行狀態發生了變化,模型容易出現狀況,要注意觀察模型的改出和滑翔姿態。一般盤旋爬升的模型改出性能較好,改出時不會出現“俯沖”或者“波狀飛”現象。對于改出性能較差的模型,可以將盤旋半徑調整小一些。橡筋動力撲翼機有效升力面積較小,其質量相對較大,模型下沉較快,滑翔性能自然較差。所以,滑翔時下滑角度較大屬正常現象。

對大多數的模型來說,其滑行姿態都是正常的。個別模型可能會出現“波狀飛”,這是一種“頭輕”現象。我們可以調整水平尾翼,就是把水平尾翼后緣向下壓一些,產生一個低頭力矩,模型飛機的“頭輕”現象就會消失。有些模型采用調整水平尾翼后緣的方法可能會失效,究其原因,是模型重心不在模型升力中心附近,使模型重心后移,造成“頭輕”的現象。

此時,可在機翼根部加幾塊配重圈,問題就能解決。同樣道理,如果“頭重”不是太過明顯,可以調整水平尾翼,即把水平尾翼后緣向上扳動一些,使模型產生一個抬頭力矩,恢復模型的俯仰平衡。如果“頭重”過于明顯,這時可在翼面后部增加一些配重圈,使模型飛機重心后移。

如果不管怎樣調整模型,飛機始終無法正常飛行,飛不高,或者向一邊傾斜側滑。這表明,飛機肯定存在問題。首先要檢查動力系統,看看機頭、搖臂轉動是否正常,橡筋在釋放能量過程中有無阻礙,橡筋儲存的能量是否不足等。

如果上述問題不存在,此時可試著把兩個連桿從兩部分機翼上取下,然后互相交換后再安裝上去,一般問題就能得到解決。

訓練與提高

橡筋動力撲翼機模型的飛行訓練一般在清晨或傍晚進行,我們稱此時為“靜氣流”。此時天氣涼爽,風速較小,氣流穩定,外界的干擾較小,成績比較真實,所以比較適合模型的飛行及對飛機的調整。

模型的出手方式相當重要,處理不好會嚴重影響模型的飛行成績,甚至還會損壞模型。有時模型存在著某種缺陷或不足,又可以通過出手方式的選擇來彌補。

影響出手方式的因素主要有下列幾種:1.左右側風;2.傾斜角度;3.出手角度;4.出手速度。每個運動員應該根據自己模型爬升的實際情況,選擇恰當的出手方式。

為了保證模型順利地爬升,通常采用大角度爬升(與水平面夾角45度)的方法訓練運動員。模型在大動力飛行的初期,橡筋儲存的能量非常大,出手角度的增加,會使模型以較大的坡度急速向上爬升,有利于模型爬升到更高的高度。

飛行訓練中,我們先采用小動力飛行(使用進口橡筋,先從100圈開始逐漸增加),觀察模型飛機的爬升姿態和盤旋半徑。模型最佳盤旋半徑在5~10米左右。如果盤旋半徑太小,可能會影響模型的爬升,可以在盤旋反方向的翼面翼尖竹條上套入配重圈來調整。

如果爬升角度太小,可適當調整尾翼上翹的角度來改變爬升角度。但是上翹的角度過大,會造成滑翔時波狀飛行,模型上翹的角度應調整在15度左右,最后將模型的盤旋半徑和爬升角度調整到最佳狀態。

在飛行訓練實踐中,在靜氣流中滑翔正常的模型,在亂氣流中飛行時可能會出現“頭輕”現象,這是氣流在“搗亂”。模型動力結束轉入滑翔時,只要有氣流作用,模型的俯仰平衡就會被打破,飛行姿態隨即發生改變,出現“波狀飛”,損失模型高度。解決辦法是在靜氣流中調整滑翔時,使其處于臨界失速狀態,在亂氣流中飛行時,適當增加機頭重量,這樣就會減小氣流對模型的擾動。

小動力飛行調整后,就可以進行大動力飛行了。大動力飛行一定要選擇開闊場地上空,避免房屋、樹木及其他障礙物的影響。在不違反規則的條件下,使用進口橡筋可以有效提高橡筋儲存的能量,增加飛行成績。一般進口1x1橡筋,編織8圈,用1:3.5手搖鉆繞橡筋,可以繞250圈左右,靜氣流飛行成績可達60秒。繞橡筋時也要找一個助手,使用工具雙人繞橡筋。助手手握模型飛機機頭部位,握緊拉住。運動員用手搖鉆前部金屬鉤把橡筋鉤住從尾部拉長,即可手搖上勁。繞橡筋時宜勻速旋轉手搖鉆,使橡筋受力均勻,待轉數快要到達橡筋極限轉數時,一邊放慢旋轉速度,一邊向助手靠近,最終將繞好的橡筋束掛在模型飛機的尾鉤上。

模型的調整雖然千變萬化,但萬變不離其宗。只要我們態度端正,方法正確,認真調整模型,嚴格訓練,相信一定能飛出好成績。

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