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橡筋动力扑翼模型飞机的飞行与调整

2014-12-25郭鹏旻

中学科技 2014年11期
关键词:模型飞机翼面滑翔

郭鹏旻

橡筋动力扑翼模型飞机是航空模型中自由飞类“竞时”项目的机种之一。它零部件小,质量轻,构造简单,价格低廉,拆解方便,且不易摔坏,所以很适合中小学开展这类活动。本文将介绍其飞行和调整的技巧。

检查与调整

橡筋动力扑翼模型飞机装配好以后,要先做一次飞行前的检查,看看两个翼面翼膜是否平整光滑,翼面前缘竹丝有无变形、扭曲现象,其安装是否牢固;水平尾翼翼膜安装是否平整光滑,有无扭曲和变形;机头与曲轴之间转动是否灵活;摇臂、连杆运转是否灵活;橡筋束、橡筋钩扭曲转动时是否与机身发生摩擦。

新橡筋在使用前要做清洗、上油处理。一般方法是用碱性较小的香皂洗去橡筋表面的滑石粉,清除橡筋表面杂质、污物,待自然晾干后加入几滴植物润滑油(蓖麻油或者天然甘油),并轻揉橡筋,使润滑油均匀地黏附在橡筋表面。

橡筋动力扑翼模型飞机结构简单,检查调整的部件不多。经过上述观测、检查之后,如果没有太大问题,就可以小动力试飞了。

小动力试飞主要是观察模型的爬升姿态。为了保证模型的安全,初次试飞时,橡筋的转数要绕少一些,橡筋储存的能量就小一些,待模型具备正常的爬升姿态后,再加大绕橡筋的转数。

绕橡筋可以使用专用工具——手摇钻,一来可以提高绕橡筋的效率,节省人力和时间;二来可以使所绕橡筋的受力更均匀,橡筋不容易断裂,所以还能多绕几圈。不要小看“多绕几圈”,对于竞时模型来说,最终能量的爆发,就在这“多绕几圈”里,有可能为你多增加几秒成绩,助你登上领奖台。

使用手摇钻绕橡筋时,需要配一名助手,协助绕橡筋。先把橡筋拉长,然后均匀摇动手摇钻,给橡筋上劲。待橡筋绕到极限的90%左右时,要使绕橡筋的速度降下来,做好挂橡筋的准备,同时注意观察橡筋打结情况。橡筋打结应该均匀,一层一层地打结,不能出现成团打结。否则,打结的橡筋容易与机身发生摩擦,消耗大量能量,同时能量释放也不均匀,严重影响飞行成绩。

飞行姿态的调整

橡筋动力扑翼机由于没有垂直尾翼,给模型方向的调整带来一定的困难。我们可以试着调整水平尾翼,就是将水平尾翼的水平面破坏,使之不再“水平”,而有一定的倾斜角度,这样模型飞机在爬升时就会偏离航向,达到转弯盘旋爬升的目的。

至于模型的盘旋方向,理论上向右侧盘旋爬升的模型优于向左侧盘旋爬升的模型。我们知道,橡筋束在释放能量时,沿纵向是向右旋转的,将带动模型也沿着纵向向右滚转,所以整个模型有向右侧倾斜侧滑的趋势,左侧翼面高于右侧翼面。此时向右盘旋的模型,如果右翼面所产生的升力大于左侧翼面,模型会自动恢复横侧安定,维持平衡。但是,实际操作中,每一架模型飞机都有自己的特点,或是器材本身的问题,或是安装时产生了形变,爬升时可能向左转弯。我们要注意观察模型飞机的爬升姿态,只要盘旋时爬升依然正常,不出现侧滑,就不要强行改变其爬升轨迹,以顺其自然为好。

当模型飞机动力结束转入低速滑翔时,飞行状态发生了变化,模型容易出现状况,要注意观察模型的改出和滑翔姿态。一般盘旋爬升的模型改出性能较好,改出时不会出现“俯冲”或者“波状飞”现象。对于改出性能较差的模型,可以将盘旋半径调整小一些。橡筋动力扑翼机有效升力面积较小,其质量相对较大,模型下沉较快,滑翔性能自然较差。所以,滑翔时下滑角度较大属正常现象。

对大多数的模型来说,其滑行姿态都是正常的。个别模型可能会出现“波状飞”,这是一种“头轻”现象。我们可以调整水平尾翼,就是把水平尾翼后缘向下压一些,产生一个低头力矩,模型飞机的“头轻”现象就会消失。有些模型采用调整水平尾翼后缘的方法可能会失效,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“头轻”的现象。

此时,可在机翼根部加几块配重圈,问题就能解决。同样道理,如果“头重”不是太过明显,可以调整水平尾翼,即把水平尾翼后缘向上扳动一些,使模型产生一个抬头力矩,恢复模型的俯仰平衡。如果“头重”过于明显,这时可在翼面后部增加一些配重圈,使模型飞机重心后移。

如果不管怎样调整模型,飞机始终无法正常飞行,飞不高,或者向一边倾斜侧滑。这表明,飞机肯定存在问题。首先要检查动力系统,看看机头、摇臂转动是否正常,橡筋在释放能量过程中有无阻碍,橡筋储存的能量是否不足等。

如果上述问题不存在,此时可试着把两个连杆从两部分机翼上取下,然后互相交换后再安装上去,一般问题就能得到解决。

训练与提高

橡筋动力扑翼机模型的飞行训练一般在清晨或傍晚进行,我们称此时为“静气流”。此时天气凉爽,风速较小,气流稳定,外界的干扰较小,成绩比较真实,所以比较适合模型的飞行及对飞机的调整。

模型的出手方式相当重要,处理不好会严重影响模型的飞行成绩,甚至还会损坏模型。有时模型存在着某种缺陷或不足,又可以通过出手方式的选择来弥补。

影响出手方式的因素主要有下列几种:1.左右侧风;2.倾斜角度;3.出手角度;4.出手速度。每个运动员应该根据自己模型爬升的实际情况,选择恰当的出手方式。

为了保证模型顺利地爬升,通常采用大角度爬升(与水平面夹角45度)的方法训练运动员。模型在大动力飞行的初期,橡筋储存的能量非常大,出手角度的增加,会使模型以较大的坡度急速向上爬升,有利于模型爬升到更高的高度。

飞行训练中,我们先采用小动力飞行(使用进口橡筋,先从100圈开始逐渐增加),观察模型飞机的爬升姿态和盘旋半径。模型最佳盘旋半径在5~10米左右。如果盘旋半径太小,可能会影响模型的爬升,可以在盘旋反方向的翼面翼尖竹条上套入配重圈来调整。

如果爬升角度太小,可适当调整尾翼上翘的角度来改变爬升角度。但是上翘的角度过大,会造成滑翔时波状飞行,模型上翘的角度应调整在15度左右,最后将模型的盘旋半径和爬升角度调整到最佳状态。

在飞行训练实践中,在静气流中滑翔正常的模型,在乱气流中飞行时可能会出现“头轻”现象,这是气流在“捣乱”。模型动力结束转入滑翔时,只要有气流作用,模型的俯仰平衡就会被打破,飞行姿态随即发生改变,出现“波状飞”,损失模型高度。解决办法是在静气流中调整滑翔时,使其处于临界失速状态,在乱气流中飞行时,适当增加机头重量,这样就会减小气流对模型的扰动。

小动力飞行调整后,就可以进行大动力飞行了。大动力飞行一定要选择开阔场地上空,避免房屋、树木及其他障碍物的影响。在不违反规则的条件下,使用进口橡筋可以有效提高橡筋储存的能量,增加飞行成绩。一般进口1x1橡筋,编织8圈,用1:3.5手摇钻绕橡筋,可以绕250圈左右,静气流飞行成绩可达60秒。绕橡筋时也要找一个助手,使用工具双人绕橡筋。助手手握模型飞机机头部位,握紧拉住。运动员用手摇钻前部金属钩把橡筋钩住从尾部拉长,即可手摇上劲。绕橡筋时宜匀速旋转手摇钻,使橡筋受力均匀,待转数快要到达橡筋极限转数时,一边放慢旋转速度,一边向助手靠近,最终将绕好的橡筋束挂在模型飞机的尾钩上。

模型的调整虽然千变万化,但万变不离其宗。只要我们态度端正,方法正确,认真调整模型,严格训练,相信一定能飞出好成绩。

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