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标题: 做室内橡筋飞机的感受 [打印本页]
作者: lgq5106    时间: 2020-4-26 14:25
标题: 做室内橡筋飞机的感受
最近一段时间在做室内橡筋飞机中取得了一些比较好的结果，也发了一些视频到论坛上来。不论是在论坛还是在QQ群里，都有人问我要飞机的图纸，不管是国青赛的6克飞机，还是锦标赛的3克飞机，确实都没有图纸，全都是按照新规则的技术指标要求制作的。新规则的技术指标只有这么几条：
国青赛P1D-P飞机最大翼展30cm，飞机最小重量3克，动力橡筋最大重量（含润滑油）1.2克；锦标赛F1D-P飞机最大翼展30cm，飞机最小重量3克，动力橡筋最大重量（含润滑油）0.6克。
室内橡筋飞机在有限的空间内飞行，不能用室外飞机争取高度的方式飞行，基本上是全动力飞行或只有几短时间的滑翔，因此，基本上都是用尽规则允许的条件，设计飞机只有两个方面要重点考虑的问题：翼载荷和螺旋桨，设计出来的飞机基本上是大同小异。
在规定的橡筋重量条件限制下，飞机获得的最大能量是由橡筋的储能决定的，减小能耗是增加飞行时间的关键，飞行阻力跟速度平方成正比，，减慢飞机的飞行速度有利于减小飞机的飞行能耗，增加飞行的时间，而翼载荷越小，飞机的飞行速度越慢，因此，设计飞机时尽量增大飞机的升力面积，减小飞机的重量（不小于规则的限定最小重量），以将翼载荷做到最小。但是，规则限制了最大翼展为30cm，要增大升力面积，在用尽允许的翼展大小后，只能增大机翼的弦长来增加升力面积。在翼展不变时，弦长越大，机翼的展弦比越小，诱导阻力要增大，增加能量的损耗，所以，也不能为了减小翼载荷而单方面增大弦长，应该综合考虑减小翼载荷和减小飞行阻力两个方面的要求，从中寻求一个折中的平衡点。另外，翼型选择应该也与此类似，在选择升力系数较大的翼型同时，也要考虑翼型阻力的大小问题，寻找一个升力系数大而阻力系数小的翼型。
从飞机的设计上解决减小飞行阻力，减小飞行能耗只是解决了一个方面的问题。飞机克服阻力飞行的动力来源于螺旋桨，而螺旋桨又是有橡筋驱动的，螺旋桨的工作效率越高，把橡筋储能转化为飞机飞行的动能就越多，飞行的时间也就越长，因此，螺旋桨的设计制作是增加室内橡筋飞机飞行时间的另一个关键，也是最难解决好的一个关键问题。
从螺旋桨的工作原理分析可知，螺旋桨的桨叶角度越小，轴向的拉力和切向的阻力的比值越大，而桨叶角度从桨叶根到桨叶尖是逐渐变小的，工作效率最高的位置在螺旋桨半径的60%~80%位置，因此，这一段桨叶的角度要选取适合，并尽量角度要小一些。但是，螺旋桨的前进速度和飞机飞行的速度有着密切的关系，必须满足螺旋桨理论几何前进速度大于飞行速度的条件，并让桨叶工作在有利迎角中，所以桨叶角度越小，螺旋桨获得相同前几速度需要的转速也越高，特定的橡筋束可以扭转的圈数是固定的，螺旋桨的有效工作时间必然降低，飞机飞行的时间也就减小。要使飞机飞行时间长，就要求螺旋桨转得慢，但前进速度又要满足飞机的飞行速度要求，螺旋桨的桨叶角就不能取得太小。在这一系列的相互矛盾的问题中，我们也要寻找一个折中的平衡点。
螺旋桨的设计难点在于，橡筋动力的输出是不稳定的，不像内燃机和电动机，有一个长时间的稳定的额定转速，橡筋动力一直在变换，扭矩随着扭转圈数的减少而减小，因此，在确定螺旋桨设计的转速时，用什么作为标准是关键中的关键问题。下图是一根橡筋扭矩和释放圈数的变化关系曲线 (, 下载次数: 7)
可见橡筋动力一直在减小，只是开始和末尾两个阶段减小得快，中间减小相对缓慢一些，在不同的扭矩下螺旋桨获得的转速是不一样的，扭矩越大，转速越高，设计螺旋桨时取值不同，得到的螺旋桨工作状况也不同，同一根橡筋驱动螺旋桨获得的动力时间和动力大小也不同。
室内橡筋飞机的飞行过程大致是，起飞——爬升——平飞——下降——落地，很显然是以平飞这个过程作为螺旋桨的设计要求，结合橡筋扭矩变化特点，应以变化曲线的中间位置的扭矩作为设计基础较为合理。所以，螺旋桨的设计应该先从橡筋扭矩的测量开始，需要有一个能测量橡筋扭矩的工具，用它对将要使用的橡筋的扭矩变化进行测量，了解这根橡筋的工作能力情况，选择一个合适的转速，进而计算螺距以及后续的螺旋桨设计，最后还要在实际试飞中进一步调整设计，直到得到自己满意的螺旋桨为止。
除此之外，还有飞机大动力飞行调整和螺旋桨的配合关系等问题，需要在实际试飞中发现问题后，进一步改进飞机和螺旋桨，最后才能使飞机和螺旋桨达到最佳的配合，将飞机和螺旋桨的性能发挥到最佳。总之，这个过程需要做很多的工作，不是靠一张图纸仿制就能解决问题的，只有经过自己的实践和改进才能做出一架好的室内飞机。
作者: lzmars    时间: 2020-4-26 21:57
技术大侠，牛奶
作者: lgq5106    时间: 2020-4-26 22:39
lzmars 发表于 2020-4-26 21:57
技术大侠，牛奶

刚玩了1年半时间
作者: 丹顶鹤    时间: 2020-4-27 15:00
学习了！
作者: 小一一    时间: 2020-4-28 11:07
你好 问下 我想带着孩子学学这个橡筋动力 飞机 应该怎么学？这论坛里有么 ？给推荐下 谢谢 谢谢O(∩_∩)O
作者: lgq5106    时间: 2020-4-28 11:28
小一一 发表于 2020-4-28 11:07
你好 问下 我想带着孩子学学这个橡筋动力 飞机 应该怎么学？这论坛里有么 ？给推荐下 谢谢 谢谢O(∩_∩)O

你小孩有没有学过橡筋动力飞机？如果还没有学过或者飞不好，我建议还是先从初级橡筋飞机开始，练好了室外初级橡筋飞机的调整和飞行后，对橡筋飞机的特点有了比较清楚的认识，再来学习室内橡筋飞机才有基础。飞机没有成品买，都要自己去做，所以，不能心急，先准备好必须的基础技能。论坛里没有这方面的学习教程，其他网站也没有，室内橡筋飞机全靠个人自己摸索，对理论知识的要求比较高，如果只是小孩子自己搞很难有结果，必须大人带着才行。
作者: 小一一    时间: 2020-4-28 11:33
lgq5106 发表于 2020-4-28 11:28
你小孩有没有学过橡筋动力飞机？如果还没有学过或者飞不好，我建议还是先从初级橡筋飞机开始，练好了室外 ...

谢谢 那你说的这个室外初级的 哪里可以学？还是淘宝买的那些就算？
作者: lgq5106    时间: 2020-4-28 11:57
小一一 发表于 2020-4-28 11:33
谢谢 那你说的这个室外初级的 哪里可以学？还是淘宝买的那些就算？

现在的小学基本都有航模课，少年宫也有，可以去报名学习。如果要自学，可以在淘宝上买飞机，认真学习说明书，按要求组装，也很容易入门。
作者: 有山有楼    时间: 2020-4-29 09:36
学习、收藏！谢谢楼主！
作者: 有山有楼    时间: 2020-5-12 21:31
数据的取得都靠摸索吧，没有现成的
作者: lgq5106    时间: 2020-5-12 23:59
有山有楼 发表于 2020-5-12 21:31
数据的取得都靠摸索吧，没有现成的

要想办法解决，没有现成的，只能自己去测量。
作者: phl9516    时间: 2020-5-15 12:37
技术贴 ，受教了！
作者: lantianyipian    时间: 2020-5-16 20:10
我的几点建议！
橡皮筋动力航模飞机，直接增加留空时间的办法：让动力时间更长度。
1.增加橡筋绕的圈数。可以把护手霜抹在动力橡筋上再绕，用手摇钻，把钻头改为勾子，勾住橡筋末端Ф字环，将皮筋拉长3-8倍缠绕。
2 尽量减重量，减阻力。把桨直径改小，橡筋尽内量加长，股数可以减1。让橡筋慢慢释放能量.
3 或者加变速器容,增加股数.
作者: lgq5106    时间: 2020-5-16 20:33
lantianyipian 发表于 2020-5-16 20:10
我的几点建议！
橡皮筋动力航模飞机，直接增加留空时间的办法：让动力时间更长度。
1.增加橡筋绕的圈数。 ...

第2点是有条件的，不简单。
作者: 傻呼呼    时间: 2021-1-24 15:50
绕橡筋这个其实有一定的说法的。是有一个公式的。可以算出圈数和弹力的。我找找，找到了发到这。



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