介绍一种牵引装置

杨邦荣

对不带任何动力的牵引模型滑翔机成绩的提高，不外乎以下一些方面：争取最大的有效高度、减小飞机下沉速度和保持飞机在上升气流及乱气流中的安定飞行。这里我们只对争取最大有效高度问题作一初步探讨，提出来和大家一起研究。

1.设计目的

在比赛规则中规定：牵引线长不得超过五十公尺，同时在等于飞机飞行重量的拉力(0.5公斤左右)作用下，线的伸长不得超过原来的15%，也就是在0.5公斤拉力作用下线长可为57.5公尺。如果我们在牵引过程中和脱钩时保持线有这样大的张力，甚至比0.5公斤还大的张力，那么我们在脱钩时的高度将为57.5公尺，再加上人的高度，甚至更高些(线张力更大时伸长更长)。飞行成绩将会大大提高。

问题在于：在线的张力等于或大于0.5公斤时脱钩，现在的一般形式的飞机是会失速而颠簸的(特别是我们常把飞机调整得比较“临界”，以获得小的下沉速度)。那么我们获得的等于或大于57.5公尺的高度就不是有效的，飞行成绩可能不会提高，反而降低。这里谈的方案就是要解决这个问题。

2.设计方案

(1)利用可转动的牵引钩配合特殊的上升路线，以使飞机在牵引线受张力而伸长的情况下脱钩，能稳定地转入正常滑翔。装置构造简图如图1。

图1

为了使牵引钩转动的角度和方向舵转动的角度有足够大的传动比，在机构中加了一个放大机构，这样在牵引钩偏转一个小角度时方向舵的角度已经相当大，足以使飞机拐弯，这样就增加了机构的敏感度。

(2)作用原理

当牵引时牵引钩在中间0位上与机身轴线重合，这时方向舵也有个相应的0′位置(图示也与机身轴线重合，但也可能由于机身的弯曲变形、机翼的扭变、尾翼不正等等，总之是不对称，方向舵可能不在图示0′位置，而在某一位置以保证飞机直上。对装有这装置的飞机差些也没关系，这点将在后面阐述)，当飞机上升到一定高度(60°－70°)，可开始操纵飞机做盘旋飞行。这里采用的是右盘旋飞机为例，所以牵引者就向牵引方向左面跑，这时牵引钩就与机身轴线成一角度而到1位置，方向舵到达相应的1′位置，这时飞机仍具一定大的速度，方向舵的作用使飞机左旋。甚至在使飞机盘旋时，人不必向左跑，而用手在头顶画圆，飞机就能以小半径盘旋。要飞机向右作小半径盘旋，只需动作和以上相反即可(2的位置)。同时飞机还可在头顶画出8字等动作。这些都已为实际飞机的飞行所证实，动作做起来很方便。

(3)脱钩后飞机转入安定飞行的问题

上面已经说过，利用这装置可使飞机在头顶做小半径盘旋，这时飞机是倾侧的，其飞行状态和力的作用简化如图2。

图2

假定这时飞机在某一定高度上作圆周运动，运动过程中飞机本身的重力、线的张力的部份分力和升力平衡在这圆周上，当时机成熟时就强迫飞机脱钩(但由于线有一定张力很难脱钩，可采用跳起或向上丢出线盘)。这时飞机上突然失去了牵引线的张力，力的改变必将改变飞机的飞行状态，飞机由原状态变为沿升力和惯性力的合力方向运动，而这时飞机是倾侧的，再加上脱钩后方向舵受弹簧(或橡筋)的作用成右舵，这更加剧倾侧和盘旋(与牵引时盘旋相反的方向)，飞机向右以小半径急旋，而使飞机转入安定滑翔，而不引起颠簸(这对颠簸恢复性能好的飞机更是有利)。当然飞机上的力的作用不是那么简单，特别是升力的垂直分量对重心有一抬头力矩使飞机抬头，可能引起颠簸，但在飞机倾侧、前进速度较大、方向舵的综合作用下并不显著。当然也可能微簸，这就要看运动员掌握脱钩的时机是否成熟了。

3.这种装置的优缺点及存在的问题

优点：

(1)上面提到过一般飞机当有些检查不出的变形时，即不平衡，牵引过程中可能会偏移，甚至挽救不回而强迫脱钩，高度不高(这是在竞赛中常发生的事情)，当然事前知道变形是可以通过调整方向舵位置而直上。对有这装置的飞机则很容易矫正而直上同时可争取更高的高度。

(2)牵引时不会因为地面风向判断差误或高空与地面风的不同而使飞机偏移或强迫脱钩。

(3)牵引时可以随意操纵跑到场地的任何位置，这对拉着飞机找上升气流特别有利，更重要的是在场地没选好牵引过程中遇下降气流时(这在过去也出现过)，飞机牵不上去，最后人也跑不动，不得不在较低的高度上脱钩，带有这装置的模型就可顺利的由任意方向逃脱，而一般模型则不能随人跑。

缺点及问题：

(1)制作上比一般模型难做，尺寸较小也很难安装。

(2)要求运动员的牵引技术较高。

(3)沿着滑翔盘旋方向不能作向反方向那样小的半径盘旋，这是由于正常滑翔时舵的角度一定而被限动了，再想半径小就还需加大舵面角度，但已被限动了。

(4)目前的牵引线的伸长率还没有这样大，需要牵引运动员去寻找和研究。