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2.1 “猎鹰”手掷涂装飞机模型
——滑翔机

“猎鹰”手掷涂装飞机模型属于滑翔机,翼展为48cm,机长为48cm,如图2.1.1所示,模型总质量约48g。材质为聚苯乙烯泡沫,质量轻,耐摔且不易变形,模型的机身采用流线型设计,可通过手掷实现滑翔飞行。打开模型头部的舱盖,可添加配重,最远可滑翔35m以上。模型制作完成后,可对模型进行绘图美化,让模型更好看。

图2.1.1 “猎鹰”手掷涂装飞机模型

2.1.1 模型制作

器材: “猎鹰”手掷涂装飞机模型、透明胶带、配重钢球、画笔、颜料。

1.组装机翼和尾翼

“猎鹰”手掷涂装飞机模型共有三个组成部分:机身、机翼和水平尾翼,其中垂直尾翼已经固定在机身中。制作时可将机翼和水平尾翼沿着机身对应的孔缓缓插入并安装到位,如图2.1.2所示。安装过程中不要用力过大,避免损坏或变形,同时还需要注意不可将机翼和水平尾翼安装倒了。

图2.1.2 “猎鹰”手掷涂装飞机模型

在新“猎鹰”手掷涂装飞机模型的设计中,模型尾部有两个水平尾翼安装孔,如图2.1.3所示。通常会把水平尾翼安装在下方的孔中,飞机可进行正常的远距离滑翔;若将水平尾翼安装在上方的孔中,这时候水平尾翼的后缘上翘,相当于把升降舵大幅度上调,模型可在空中飞出一个圆形的轨迹。

图2.1.3 有两孔的模型尾部

2.绘制图案

模型安装成功后,先初步构思需要绘画的内容,然后利用模型自带的颜料和画笔在模型上进行绘画,也可以使用其他彩色笔进行涂色,如图2.1.4所示,等颜料晾干后,一架手掷滑翔机模型就制作完成了。

图2.1.4 在模型的表面进行绘图

3.模型检查(每一次放飞之前都需要对模型进行检查)

机翼、水平尾翼与机身要安装牢固,不可出现松动现象,将模型头部正对着自己,观察模型左右是否对称,如图2.1.5所示。尾翼相对机翼不可倾斜。水平尾翼面与垂直尾翼面要垂直,并保证方向舵和升降舵的舵角为0°。组装和室内检查完成后,就可以进行手掷试飞了。

图2.1.5 检视模型

2.1.2 手掷飞行

模型初次试飞最好在无风环境下进行,可选择室内或室外平整开阔的场地。所有模型在每次试飞前都需要重新检查。

制作好的模型一般会先采用手掷试飞的方式测试其飞行性能,根据模型的飞行姿态来适当调整飞机的升降舵、方向舵、重心以及手掷方式,等等,以便让模型在正式飞行前达到最佳的飞行状态。手持模型机翼下方的机身位置(接近模型的重心),将模型高举过头顶,以充分利用身高的优势,模型保持水平或略微低头5°~10°,然后以合适的力量将模型向前方直线掷出(避免曲线掷出),模型掷出后在空中进行无动力滑翔,如图2.1.6所示,然后密切观察模型的飞行姿态。手掷试飞是一种既简便又安全的试飞方法。

图2.1.6 手掷试飞与滑翔

“猎鹰”手掷飞机模型通常调节的部分有副翼、方向舵和升降舵,其中副翼一般很少调节,如果模型向右偏转飞行,将方向舵微微向左偏移,方向舵的调整如图2.1.7所示;如果模型向左偏,将方向舵微微向右偏移,通过不断的调整和试飞,直至模型能够直线飞行。

图2.1.7 调整方向舵(左偏)

在手掷试飞中,手掷的力量、俯仰的角度、配重及气流等因素都会对模型的滑翔产生影响,现在通过各种手掷的方式来探究模型滑翔的姿态和轨迹,看看哪种方式最有利于模型的滑翔,让模型飞出更远的距离。

通过大量的、各种方式的手掷试飞,在无风环境下,“猎鹰”手掷飞机模型微微抬头一定角度并以较大的力量掷出,模型可飞出较远的距离。适当地添加配重可增大模型飞行的距离,打开模型头部的配重舱盖,如图2.1.8所示,在舱内添加合适质量的物体,可以让模型飞得更远,配重后,放飞时的手掷力量和俯仰角度都需要重新调整。

图2.1.8 模型头部的配重舱

手掷飞机模型的放飞往往需要的是手掷放飞的经验和感觉,每次放飞时,结合气流和滑翔姿态不断调整手掷的力量和角度,通过多次练习,结合理论的指导,探索放飞的技巧,获得手掷放飞的感觉,提高放飞水平。

2.1.3 模型竞赛

在开阔平整的地面上设计一个直线飞行场地,比赛场地的边线长30m(前方可以延长)、宽20m,如图2.1.9所示。

图2.1.9 飞行场地

比赛中,每人每轮从起点手掷放飞2次;模型出手即为正式飞行;飞出去的模型由本人拣取。测量模型头部最前端与起飞线之间的垂直距离。比赛进行两轮,以较远一次距离为单轮成绩,以两轮成绩之和做为个人比赛成绩并进行排名。若放飞中,模型着陆在左右边界线的线上或飞离边界线外,则此轮成绩无效。

2.1.4 趣味飞行

“猎鹰”手掷涂装飞机模型的强度高,飞行性能优越,除了手掷放飞之外,还可以采用多种方式进行放飞。例如,将模型水平放置于地面上,用脚尖对准机身尾部位置并用力将模型踢出去,如图2.1.10所示,模型从地面自然起飞。在踢的过程中不易用力过猛,避免模型损坏。

图2.1.10 后踢放飞

还可以用手捏住模型的翼尖,然后通过原地转体运动并以一定的角度将模型甩出,如图2.1.11所示。通过转体可以让模型放飞时拥有更大的初速度,但难点是模型的放飞角度和方向难以精准把握。

图2.1.11 转体放飞

按正确方式手持模型,助跑5~10m后投掷,这样可以让模型的爬升高度更高,同时也会飞得更远,助跑的同时还可以借助起跳让模型获得更大的高度。“猎鹰”手掷涂装飞机模型可能还有更多方法来放飞,等待着大家去探索和发现。

2.1.5 拓展阅读——飞机的起飞方式

直升机可以垂直起飞,对起飞场地要求较小,而固定翼飞机需要一定的初始前进速度才能起飞,尤其是大型固定翼飞机,更是需要一个起飞跑道。固定翼飞机有不同的大小,可根据自身的特点和应用场景的不同,选择不同的起飞方式,如地面滑跑起飞、滑跃起飞、手掷起飞、弹射起飞和火箭助推起飞,等等。其中翼展较小或重量较轻的固定翼飞机可以采用手掷起飞的方式进行放飞。

滑跑起飞是最常见的起飞方式,滑跑起飞有地面滑跑、水面滑跑和雪地滑跑几种方式。滑跑起飞需要较长的直线距离,以满足固定翼飞机需要足够长的时间加速到起飞速度的要求。为了进一步缩短滑跑距离,飞机还可以采用滑跃的方式起飞。滑跃起飞多应用于航母舰载机的放飞,如图2.1.12所示。如我国航母辽宁舰的舰载机在甲板上全油门加速,借助甲板前端上翘进行滑跃式起飞。但是滑跃起飞会大大限制舰载战斗机的载荷能力,作战半径较小,且滑跃方式难以起飞固定翼舰载预警机、运输机等。

图2.1.12 舰载机起飞

弹射起飞是利用弹射器在短距离内持续助推,使飞机获得更高的初速度,实现在短距离内起飞固定翼飞机。其中,对于翼展较小的固定翼飞机模型,可采用弹力、液压、燃气等弹射方式。弹力弹射是利用伸缩性很强的弹性元件提供动力,弹射元件可以是橡皮筋、弹簧等,如图2.1.13所示,为航空模型或小型无人机起飞提供所需的初速度。燃气弹射是指直接利用火药气体发射无人机,通常借助现役火炮发射,这需要统筹考虑飞机的抗过载性能。还有其他一些弹射方式,也只是发射架产生推力的原理有所不同,起飞形式则完全一样。

图2.1.13 弹射起飞

弹射起飞也是航母固定翼飞机起飞的重要装置。弹射器安装在航母的飞行甲板上,可以使舰载机在短距离内迅速获得所需要的起飞速度。弹射的主要方式有蒸汽弹射和电磁弹射两种方式,蒸汽弹射通过调整蒸汽压力大小来改变弹射的起飞速度,是一种使用时间较长且相对比较成熟的技术。我国的辽宁舰和山东舰就是采用的这种方式,蒸汽弹射技术要求低且比较成熟,但载荷有限并且要消耗大量淡水,而且能量转化效率不高。蒸汽弹射与电磁弹射相比,电磁弹射有着更高的弹射速度和更均衡稳定的能量输出,是目前以及未来航母舰载机起飞的主要发展方向,如图2.1.14所示。电磁弹射器主要由储能系统、电力电子变换系统、弹射直线电机和控制系统4部分组成,其中弹射直线电机是核心,其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,利用磁通量巨大的瞬间变化而产生的感应电磁斥力将飞机弹射升空。

图2.1.14 电磁弹射

除此之外,还有一些不同寻常的发射方式。例如,空中投放发射是将待放飞的飞机被其他飞行器运载到空中后进行投放来实现放飞;利用火箭推进器发射无人机,还可以挂载在运输机上,被运输机携带到高空以后脱离发射。 3hNRj9GTfMxAjC+5Ci6iA2dOP2poKjgDPO0bAR9cU0WaCD4bpOBxUH/VV9mb1OJE

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