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标题: 怎样削制模型飞机螺旋桨 [打印本页]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:20
标题: 怎样削制模型飞机螺旋桨

《航空模型》2005.2 P16 戴小鹏

　　空气螺旋桨把发动机旋转作功形式转变为直线作功形式；把发动机的功率转变为拉动飞机前进的有效功率。它的工作效率及与发动机有配合程度，直接影响模型飞机的性能。在航模竞技比赛中，出于追求动力组极限水平的需要，对螺旋桨的要求更为“苛刻”；因此以“量体裁衣”手工方式制作螺旋桨的好处显而易见。航模初学者能够扎实地掌握这一手艺很有必要。
　　本文以一个直径（D）200mm、几何桨距（H）120mm的两叶等距螺旋桨（适用于装有1.5cc压燃式发动机或2.5cc电热式发动机的特技模型飞机）为例，介绍削制螺旋桨的方法。

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 16:27 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:21
一、螺旋桨的一些基础概念
当我们把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼时，就能借助已知的空气动力学常识，直观地理解螺旋桨的基本工作原理。
1．桨距、动力桨距和几何桨距
桨距：从广义而言，可以理解为螺旋桨旋转一周沿桨轴方向所通过的直线距离。习惯上螺旋桨70%半径处的桨距值为“称呼值”，它具有标示意义。
动力桨距（Hg）：桨叶旋转一周模型飞机所通过的距离（见图1）。设计螺旋桨时首先要确定动力桨距值。
几何桨距：（H）：桨叶弦线迎角为零时，螺旋桨旋转一周所前进的距离（也见图1）。它体现了桨叶角的实际大小，是“看得见、摸得着”的实际参数。航模图纸上一般都标出几何桨距，是消制螺旋桨的主要依据。

2．动力桨距和几何桨距的关系
由于螺旋桨工作在接近于有利迎角下，与零度迎角之间的角差的存在，因此动力桨距值必然小于几何桨距值。几何桨距和动力桨距的关系是：几何桨距（H）= 1.1 ~ 1.3倍动力桨距（Hg）。也就是说，设计模型飞机时，动力桨距确定后，可以通过上述公式概略估算出螺旋桨的几何桨距。
3．通常使用的螺旋桨是各段几何桨距值相等的所谓等距桨。它的优点是设计、制作比较容易；缺点是工作效率劣于不等距桨。由于不等距桨各段的几何桨距值和桨角均不一样，尽管其效率高，但制作的难度大。故初学者从削等距桨起步较为稳妥。
4．桨叶角（β）：桨叶角是指桨叶剖面弦线与旋转平面之间的夹角。
5．几何桨距和桨叶角的关系
几何桨距和桨叶角直接关联，是同一个问题的两种表达方式。几何桨距强调的是总体，桨叶角强调的是局部。就等距螺旋桨而言，桨叶角随其在螺旋桨半径方向上所处位置的不同而异；随着由桨根到桨尖方向的逐渐位移，桨叶角渐渐有规律地减小。（图2）

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 15:37 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:24
二．螺旋桨的外形特征
　　螺旋桨外形特征的形成，是基本原理、使用要求和材料三个因素相统一的结果。信托这些特征在脑子里建立起螺旋桨的“思维模型”，会使实际操作有的放矢。
　　1．桨叶的剖面
　　由于桨叶弦长很小，剖面很薄，航模爱好者以往对螺旋桨剖面形状的研究较少，大多根据粗略感觉和“两个桨叶对称”原则一带而过。但为了追求高效率，有必要对螺旋桨剖面进行探讨。
　　螺旋桨工作效率最高和一段在60% ~ 80%半径处。这一段一般为桨叶的最宽处，桨叶厚度约为弦长的12%。桨尖的弦长比较小，厚度约为10%。故靠近桨尖部分应注重减小阻力。桨根部分的线速度小，工作效率低，这部分桨叶剖面主要应服从保持强度和刚度的需要。图3为螺旋桨的几个典型剖面。图4为桨叶最宽处我桨尖的剖面（笔者设计；坐标见表1、表2）。其最高点在35%弦长处。从理论上考虑，最高点应在25%左右为佳；而从工艺上看，最高点太靠前可能使桨叶中段的最大垂直厚度超过桨根厚度，形成凸起，使桨的外形不合理。35%是综合权衡的结果。

　　2．桨叶角的变化规律决定了桨叶呈一扭曲的片状：下弧表面大部分为一次曲面；上弧大部分为二次曲面。桨毂上下弧和桨尖端面为平面（图5）。

　　3．为了结构强度的合理化，桨根处的剖面最厚，随着向桨尖处位移而逐渐减薄。把握住桨根处上弧最高点线和下弧靠近桨根处后缘线的位置和走向（见图5）是关键。上弧最高点线太靠前会使桨根截面积减少，削弱强度；下弧后缘线靠后，不但降低了桨根强度，还使桨根处的桨距不能达到（小于）设计值。这两条线如划得合理，就基本能肖桨进出现“思圆行方”式的纰漏。

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 15:52 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:26
三．削制螺旋桨的主要步骤
　　制作螺旋桨的木材用桦木、榉木、色木或柞木等；其中最常用的是桦木。
　　1．通过作图法（图6）求出前缘最大高度后加上约2毫米即为桨木厚度。这个螺旋桨的桨木是8×22×200（毫米）桦木。木材的纹理要顺直，把较平整的一面作为下弧，并在平整的工作台上铺一细砂纸进一步磨平作为基准面。

　　2．在钻台上用直径Φ5的钻头在桨木上弧中心点打孔（图7 - 1）。做一划中心线的辅助工具（图8），把它穿在已穿过桨木中心孔的5mm钻头柄上，紧贴桨木上弧。用大头钉穿过两端的小孔在桨木上扎两个小记号（图7 – 2）；再借助记号划出中心线（图7 – 3）。

　　3．依照正面样板，在桨木上弧画出桨的正面（俯视）投影（图7 – 4）。为了做到螺旋桨完成后两个桨叶长度完全相等，最好在桨在之外另延长5毫米；待桨削好，涂敷涂料前重新用正面样板在下弧划上端面线，用手工锯沿线截断；再仔细把截面磨齐（插图中未画出这一步骤）。
　　4．把划好线的桨木夹在台钳上，用手工锯沿线的外沿（距离尽量小）概略锯出桨的俯视投影轮廓；再用细木锉和钢锉进一步加工修整；最后用覆上细沙纸的砂纸板打磨到位，桨的正投影即完成（图7 – 5）。应仔细检查、切实做到两个桨叶投影面积完全一致，且所有边缘面和基准面垂直。
　　5．在下弧划出靠近桨根部分的后缘线；在侧面概略划出前缘线（图7 – 6）。
　　6．用手工锯在下弧面上锯出开口，用扁铲粗略地铲去就去除的部分；用细木锉修整后，用桨距规对桨叶角进行测量、修正（图9）；待接近设计值时，改用钢锉和砂纸板对桨叶角进行细加工，直到符合设计值。桨距规可以参照图10用有机玻璃自制。图7 – 7为桨叶下弧的保留部分和去除部分。
　　7．画出上弧靠近桨根处的最高点线。
　　8．切削上弧：先用刻刀切削；最后的细加工过程与加工下弧的办法相同。（图7 – 7）
　　随着加工进程形成新外形的同时，木材的内应力会随之发生一些变化，应注意检查和细修桨叶角。
　　最后修出前缘外形。桨根处的前缘比较肥厚，具体处理办法是把这一处的下弧向上修圆滑，以减少阻力（参考图3、图5）。桨的后缘不能尖利，应保留0.2毫米厚度，以防拨螺旋桨启动发动机时划伤手指。
　　上述8个步骤仅是按部就班的过程，还须对具体环节细化思考，周到处理。例如，有些加工程序可在两个桨叶上交替同步进行，既可防备万一失误而使前期更多工作量付之东流，也可减少已完成部分出现一些后期变化等。
削好螺旋桨的关键在细节。“细节决定成败”；“细节之处见真章”。这两句话可作为完成上述8个步骤后的总结。

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 15:54 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:26
四．检查静平衡
　　通常，航空模型螺旋桨的工作转速范围在5000~20000转/分，对动平衡要求高。而静平衡是动平衡的基础条件。假如螺旋桨的两个桨叶从材料的质量到桨叶角、外形完全相同，实现动力平衡应顺理成章。问题是，这一基础条件并非轻易能具备。我们能做到的是尽量使两个桨叶任意一处的剖面相互对称；尽力实现静平衡。
　　螺旋桨静平衡程度如何，可通过自制的平衡检查架检查（图11）。理想的静平衡状态是：螺旋桨无论处于价格体系角度均能自行静止；如果某一桨叶静止时的位置总是“下沉”，即应找出这个桨叶与另一桨叶的差异，并且进行修正、再试，直到合格。

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 16:24 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:27
五．涂敷涂料
　　涂敷涂料前，应分别在两个桨叶的适当位置，用黑色签字笔清晰地写上桨的参数（D=200、H=120）作为备忘。日后螺旋桨损坏时，可根据残骸上留下的参数制作。
　　涂敷涂料应选择在晴朗干燥的天气下进行。
　　先用软布擦去螺旋桨表面残留的木屑、尘埃等；再刷上几遍透布油（不要把螺旋桨孔和桨尖端面遗漏）。透布油完全干燥后，把少许“502”胶液，用事准备好的白色绸布薄而均匀地迅速涂敷在螺旋桨表面上。为便于手持，先涂敷大半部分，干后再涂敷其余部分。“502”胶属速干型粘合剂，这一工序应一次性快速完成，不能反复涂抹，以免把表面拉毛而使之推动光泽。
　　削好的螺旋桨要在试车台上作试运转。当发动机以各种转速运转时，从侧面看上去，在桨尖处应始终呈现出一个清晰的“圆环”。如出现“双环”现象或颤动，表明存在缺陷。有缺陷的螺旋桨应立即检查修正，禁止勉强使用。
　　削制几根同样参数的螺旋桨，就做到桨叶角、外形和重量一致，使它们有互换性。
　　至此，我们就可以把自己精工细作、如同工艺品般的螺旋桨安装在心爱的模型上了。新螺旋桨既能为模型增力，又可为模型增色，很成功（图12）！

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 16:17 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:28
表1　LXJ-10%（螺旋桨桨尖剖面）
X 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.25 2.5 5 7.5 10 15
Y上 1.89 2.73 3.05 3.25 3.40 3.72 4.49 5.64 6.49 7.19 8.31
Y下 1.89 1.04 0.73 0.51 0.34 0.11 0 0 0 0 0
X 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100
Y上 9.10 9.61 9.90 10.00 9.86 8.69 7.28 5.89 4.46 3.00 1.50
Y下 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

表2　LXJ-12%（螺旋桨中段剖面）
X 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.25 2.5 5 7.5 10 15
Y上 2.00 2.87 3.17 3.43 3.60 3.90 4.73 6.23 7.47 8.49 10.02
Y下 2.00 1.13 0.80 0.57 0.40 0.15 0 0 0 0 0
X 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100
Y上 11.02 11.60 11.90 12.00 11.90 10.80 9.07 7.24 5.37 3.45 1.50
Y下 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:34

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 16:21 编辑 ]

作者: palm 时间: 2006-10-25 15:59

[ 本帖最后由 palm 于 2006-10-25 16:25 编辑 ]

作者: mdmdmdmd 时间: 2006-10-25 17:13
好,支持!

作者: palm 时间: 2006-10-25 20:34
谢谢版主，为我设置高亮并加为精华。

作者: meyi 时间: 2006-10-25 22:59
好贴子!:em26:

作者: gale 时间: 2006-10-26 11:14
好帖子，长知识，精华！

不过看完后坚定了我购买成品桨的决心，也不再好意思和商家还价了，呵呵。:em17:

作者: 东海龙王 时间: 2006-10-26 11:36
好帖子，长知识，精华！楼主辛苦!没有相当专业的水平玩不了.放弃!!!

作者: 我也爱丰田绿 时间: 2006-10-26 11:58
看了以后，我觉得这辈子自己不太可能削螺旋桨了～～～～

作者: wasserman 时间: 2006-10-27 16:02
标题: 果然是专家，长知识，精华！

作者: yifabin023 时间: 2006-10-27 16:12
好帖，收藏以后用的着:em21:

作者: wss2006 时间: 2006-10-27 20:14
彻底丧失信心

作者: palm 时间: 2006-10-27 21:25
难道此帖打击了不少人的信心？

作者: wwk1996 时间: 2006-10-28 01:13
总算有人详细介绍了。呵呵，我不放弃。就是做得好玩。

作者: bone 时间: 2006-10-28 09:41
有谁想学的`可以家我Q和我交流

我平时是自己削的`````````QQ531187740

经验多了```桨更好用```

作者: friend 时间: 2006-10-31 15:03
绝对好帖，猛烈地顶

作者: xiphorix 时间: 2006-11-6 18:54
谢谢楼主，又学了一招。

作者: street 时间: 2006-11-6 19:12
收藏了！
好东西！

作者: free-fly-h3 时间: 2006-11-7 10:11
顶:em26:

作者: 论坛老模友 时间: 2006-11-7 10:24
在制作螺旋桨的时候可以先制作两个模板，会非常管用的：
1、正面的模板，外形和4楼第一张图片上面的样子一样的
2、侧面的模板，外形类似4楼第一张图片下面的样子，但是长度是螺旋桨一半的长度
3、材料使用桦木，其硬度非常高，所以要准备比较锋利的制作刀具

后面螺距的把握可以暂时不用考虑，等有经验后在考虑。以前我们在航校的时候，一个半天要做2、3根螺旋桨虽然很花时间，但是那时候没有成品，只能这么做了。当打空战的时候，你就知道螺旋桨准备多点还是好点的

作者: crean 时间: 2006-11-7 14:46
好帖

作者: 乱飞的人 时间: 2006-11-7 15:50
支持技术帖。

作者: 系统安全保护 时间: 2006-12-15 02:23
:em24: :em26: :em15:

作者: 流星 时间: 2006-12-15 02:55
以前都是自己削,现在有成品可买,就再没削过了:em17:

作者: 浪人老枪 时间: 2006-12-15 16:13
自己削桨当然好，以前还不是都自己削，可现在成品桨便宜又好用，干嘛还要自己削啊。其实最主要的是成品桨就那么几种规格，而自己削可以根据动力组的情况随时调整直径和螺距，倒是非常的方便。

不过楼主的贴子是非常好的，这里还是要支持！！:em15:

作者: 峰回路转 时间: 2006-12-19 16:10
研究下。记得航空模型上也有这篇文章。
买不到反桨只好自己试着削了

作者: wxfy 时间: 2007-1-27 10:49
谢谢楼主，我找这个方面的资料已经很久了，终于找到了!

作者: ghg123456 时间: 2007-1-27 16:20
好东西大力的支持

作者: 张增增增增 时间: 2007-1-28 14:42
好人哪！:em26:

作者: flzhou 时间: 2007-2-20 11:07
谢谢楼主,有资料大家分享.的确现在是有现成的卖价格也不算贵,我认为模友的兴趣不仅仅局限于飞行技术其实更大程度上每当完成一个作品时内心的喜悦不亚于练好一个动作.

作者: 航模孤心 时间: 2007-4-30 22:23
:em26: :em15:

作者: 山东 时间: 2007-4-30 22:46
标题: 好帖
狂顶，:em26: :em26: :em26: :em26: :em26: :em26: :em24: :em24: :em24: :em24: :em24:

作者: bsq108 时间: 2007-4-30 22:47
支持,工艺比较复杂,我这里桦木也不好找啊想自己试验都难

作者: wmijie 时间: 2007-5-1 00:14
我很早,大约是上中学时,看到中学科技里有介绍如何削制螺旋浆,自己从此就经常的削了,有用桐木的,松木的,还有用竹片的,削了好多的,但是说真的,基本上都不是很好用,主要原因是很难做的非常对称,所以老是要么振动很大,要么就是出现双浆,因此现在已很少自己做了,不过我觉得练练手还是可以的,不知道自制浆的其他老手们是如何做的?请发表一下来共同学习!谢谢!

作者: niba3721 时间: 2007-7-27 20:09
:em26: :em26:

作者: 电固狂人 时间: 2007-7-27 20:12
:em15:

作者: synoman 时间: 2007-8-13 16:38
曾经削过一只，中心孔歪了，只好作为纪念了，那浆是我的木床坏了掉下一块木头给我废物利用做成了浆，呵呵:em15:

作者: 阿登战役 时间: 2007-8-13 17:52
:em26:

作者: l_qiangfeng 时间: 2007-8-13 17:53
:em23: 跟版主有关系..:em22:

作者: rourou 时间: 2007-9-22 23:48

原帖由 成都小财神 于 2006-11-7 10:24 发表
在制作螺旋桨的时候可以先制作两个模板，会非常管用的：
1、正面的模板，外形和4楼第一张图片上面的样子一样的
2、侧面的模板，外形类似4楼第一张图片下面的样子，但是长度是螺旋桨一半的长度
3、材料使用桦 ...

准备些创可贴倒是会很管用:em25:

作者: boat360 时间: 2016-7-7 09:41

pitch 最大距离是怎么来的，，，我知道c怎么计算，，，也知道木材的宽度和厚度，，，现在要求c，但是这个pitch值是怎么得到呢？？？？请楼主指导。

作者: 油电混合11 时间: 2016-7-7 13:30

作者: zdJack 时间: 2016-7-7 17:18
好帖，顶一下。

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