重心、舵面可调
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第一章 航空模型的基本知识
主讲人：马一元
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一、航空模型的基本常识
开场视频：感受航模魅力 大师秀—涡喷歼十 大师秀—3D 紧张刺激的航空模型比赛
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航空模型的定义
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 。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。
• 4.1、机翼结构
接头——传递载荷
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• 4.2、尾翼结构
尾翼的设计要求 尾翼设计要求和构造与机翼类似
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• 4.3、机身结构
机身的结构组成
桁梁 蒙皮 纵向 横向 隔框 长桁
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• 4.3、机身结构
桁梁式机身
桁梁、桁条、蒙皮
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• 4.3、机身结构
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• 四、航模的结构方式
结构强度不足案例
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• 作业：（做在一张纸上，次日早上交）
• 1、航模和无人机有何异同？
• 2、模型飞机一般有哪几部分组成？
• 3、请介绍一架你最喜欢的飞机。（布局形式、基 本参数、优缺点、你喜欢的原因）
本课程考核形式
分为三部分考核
1、两次作业+课堂表现 2、纸飞机/手掷滑翔机大赛 3、笔试 30分 30分 40分
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纸飞机/手掷滑翔机大赛
班级学生自行讨论决定采用纸飞机还是购买手掷滑翔机套材来完成比 赛，滑翔机套材需要自行组织购买。如果所有人都购买套材，则不进 行纸飞机制作；否则，以纸飞机飞行比赛成绩为主。
平凸翼型
• 对称翼型 • 上下弧度曲线相同,做正 倒特技动作时操纵效果相 同，适合有遥控特技动作 经验者使用的特技运动竞 赛机。
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• 双凸翼型 • 下弧弯曲程度比上弧小， 升力系数相对小些，但有 利于倒飞动作，适合航空 模型中级练习者。 • 凹凸翼型 • 适用于飞留空时间的模型 飞机，滑翔性能好。 • S形翼型 • 适用于无尾翼模型飞机。 无尾翼(飞翼)机采用S翼型 可以保持俯仰安定。
活塞式发动机气缸工作容积示意图
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• 18、电动机：电动模型飞机目前普遍使用 效率高的无刷电机，它分外转子和内转子 两种。内转子无刷电机经过齿轮减速带动 螺旋桨，多用在遥控动力滑翔机上；其它 模型一般使用效率略高的外转子无刷电机 。
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• 19、电调：是航空模型用电子调速器的简称, 现在的航模 电子调速器一般都是与无刷电机匹配使用。
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• 空气动力包括两类：一类是压力，垂直于机翼表面；另一 类是摩擦力，平行于机翼表面。空气动力合力中的升力和 机翼翼弦的交点称为“压力中心”。
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• 距离机翼前缘25%弦长的 点叫“焦点”，又名“空 气动力中心”。机翼的升 力对这一点的力矩叫“焦 点力矩”。对称翼型机翼 的压力中心作用在焦点上 ，不随迎角变化，在任何 迎角焦点力矩都等于零。 非对称翼型机翼的压力中 心在焦点之后，升力对焦 点产生一个低头力矩，迎 角越大，压力中心前移越 多。
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• 无尾飞翼式模型飞机的 重心在焦点（就是空气 动力中心）的前面。重 心大约在距前缘16%翼 弦的地方。由于飞机没 有平尾，无法提供配平 力矩，则飞机会一直有 低头的趋势，因此无尾 飞翼都采用“S”翼型，通 过后缘的反弯提供配平 力矩。
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• 四、航模的结构方式 • 模型飞机的结构通常包括：机翼结构、尾翼结构 、机身结构、发动机舱结构和起落架结构。
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• 椭圆形机翼 • 适用在滑翔机、竞速机、古典像真机。缺点是制作较困难 。
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• 按机翼的截面翼型
• （翼型：机翼或尾翼的横剖面形状。）
• 可分为平凸翼型、对称翼型、双凸翼型、凹凸翼型、S翼 型等。
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• 平凸翼型 • 上弧弯曲，下弧平直，升 力大，制作简单，适用在 初学者使用的练习机。
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• 16、右拉角： 右旋螺旋桨会 产生使机头向 左的反作用力 ，同时螺旋桨 所产生的螺旋 滑流作用到尾 翼，也会使模 型飞机向左偏 航。为克服这 些力产生向左 的力矩，在安 装发动机时需 要将其向右倾 斜1˚~3˚。
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• 17、发动机气缸工作容 积：活塞顶端面积和行 程的乘积，一般以立方 厘米为单位，或毫升来 表示；英制以立方英寸 表示，如通常说的20级 ，指的是其气缸工作容 积为0.2立方英寸。 1in³ =16.387cm³ (ml),由 此可知英制20级发动机 气缸工作容积为 0.2×16.387=3.2744 cm³ （或3.2744c.c）。 • 15~25级发动机一般用 在小型遥控练习机、线 操纵和自由飞模型飞机 。
视频：飞机结构
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• 4.1、机翼结构
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• 4.1、机翼结构
机翼结构组成
翼梁 蒙皮 纵向 横向 翼肋 长桁 纵墙
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• 4.1、机翼结构
翼梁
承受总体剪力（Qy）—腹板剪流
参与总体弯矩的传递（Mz）—上下缘条
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双机身飞机
鸭式翼飞机
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串列翼机
无尾翼（飞翼）机
三角翼机
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• 按机翼平面形状 • 可分为矩形机翼，梯形机翼，椭圆形机翼等。 • ◆矩形机翼 • 整个机翼翼弦相等，制作简单，练习机一般较多采用。
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• ◆梯形机翼 • 翼尖的翼弦小于机翼根部的翼弦。梯形机翼空气 动力性能好、机动灵活，特技机较多采用。
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7、展弦比：翼展和平均几何 弦长之比，等于翼展的平方除 以翼面积。展弦比大说明机翼 狭长。 8、模型飞机全重：装有发动 机、遥控设备等装置的模型飞 机全部重量（不包括燃料）。 9、翼载荷：模型飞机全重除 以机翼面积所得的机翼单位面 积承载量，单位一般为g/dm²。 10、重心：模型飞机各部分重 力的合力作用点称为重心。一 般的遥控模型飞机重心在机翼 前缘后平均翼弦的1/4~1/3处； 滑翔机的重心在翼弦的 1/3~1/2处。 重心靠后炸机视频
下单翼机
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• 按机翼的数目 • 可分为单翼机、双翼机和多翼机。（推荐电影：红男爵）
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• 按机翼的形式 • 可分为普通翼机、前掠翼机、后掠翼机、双机身机、鸭式 翼机、串列翼机 、三角翼机、无尾翼机(飞翼)等。
前掠翼飞机
后掠翼飞机
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前三点式起落架
后三点式起落架
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• 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 、电动机等。 视频：客机强劲的动力
橡筋弹射模型
活塞式发动机
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喷气式发动机
无刷电动机
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二、航空模型常用术语与主要数据
重心
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• 11、模型飞机的坐标轴：它是通过飞机重心的三条互相垂直的坐标轴 ，是用来描述飞机各部分围绕重心转动的机体坐标系，坐标原点（O) 固定在飞机的重心。机体纵轴（y）通过飞机重心，位于飞机对称面 内，沿机身轴线，指向机头方向为正；机体立轴（z）通过重心，位 于飞机对称面内，并与纵轴（y）垂直，指向座舱上方为正；机体横 轴（x）通过飞机重心，并与纵轴（y）和立轴（z）垂直，指向右机 翼方向为正。
(z) 横轴（x） (y)
O
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• 12、尾力（心）臂：由模型飞机 的重心到距水平尾翼前缘约四分 之一弦长处的距离。 • 13、上反角：机翼左右两端向上 翘的角度。练习机为获得更好的 横侧安定性，上反角较大，多为 3˚~6˚。
尾力臂
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正常飞行时，两边升力相等
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• 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（纵向）安定性，水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的 升降；垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定性，垂直尾翼上的方 向舵可控制模型飞机的航向，用于修正飞机航向和操纵飞机小角度转 向
。
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遇到侧风飞机倾斜时，向下的 机翼升力大，产生恢复力矩。
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• 14、机翼安装角：机翼翼根 弦与机身中心轴线的夹角。一 般遥控模型飞机机翼安装角为 0˚~1˚，滑翔机为3˚~5˚ 。 • 15、下拉角：上单翼机飞行 中机翼所产生的升力和阻力， 会使模型飞机围绕重心产生抬 头力矩。为抵消这个抬头力矩 ，保证发动机的拉力在变大或 变小时，模型飞机都处在相对 平稳的飞行姿态。安装发动机 时要有适当下拉角，以使发动 机的拉力产生向下的分力，减 少在发动机功率增大和速度增 加时，所产生的不必要的抬头 力矩。上单翼练习机的下拉角 一般为3˚~5˚。
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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、前缘：机翼前面的边缘。 4、后缘：机翼后面的边缘。 5、翼弦：机翼前后缘之间 的直线距离。 6、机翼（升力）面积：矩 形机翼的面积为翼展乘翼 弦；梯形和椭圆形机翼以 翼展和平均几何弦长的乘 积来计算，单位一般为 dm²。