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本帖最后由 lgq5106 于 2019-4-6 11:12 编辑
第一步:估算飞机的平飞速度
根据做好的飞机的有效升力面积,以及飞机的飞行重量(含将要设计的螺旋桨重量估算值),计算飞机的载荷(飞行重量÷升力面积),估算出飞机的平飞速度(约等于1.6×载荷的平方根)。例如,飞机的飞行重量为3克,升力面积为6平方分米,则载荷为0.5克/平方分米,飞机的平飞速度约为1.3米/秒。
第二步:计算螺距
理论螺距等于飞机平飞速除以螺旋桨转速。上例中设计的螺旋桨转速取3转/秒,则螺距为1.3÷3≈0.43米=430mm。
第三步:确定螺距角
桨叶上的某个位置的螺距角的正切值等于螺距除以此位置所在的圆周周长,查三角函数表得出此位置的桨叶角,也可以用作图法得到桨叶角的大小,见下图。
以螺距为直角三角形的一条直角边,所在圆周周长为另一条直角边,得到一个直角三角形,和螺距相对的角就是桨叶角。
分别求出几个控制位置的桨叶角,如图中的D、E、F、G分别是桨半径的20%、40%、60%、80%,有了这些位置的桨叶角,就可以开始准备制作螺旋桨的叶片了。
第四步:制作控制桨叶角的模具,在模具上制作螺旋桨
螺旋桨的效率最高位置是在半径的大约70%,所以,制作螺旋桨时,只要控制好3到4个位置的桨叶角即可。其余位置的效率不高,桨叶可以减小面积或简化为直杆。例如,0~20%的位置都简化为圆形直杆,80%之后收窄,在100%处变成一个点,,40%~20%也过渡收窄为一个点。这样我们加工螺旋桨时,只要控制好40%、60%和80%三个位置的桨叶角就可以了。
用厚木片按这三个角度大小分别做出桨叶角所对的直角边相等的直角三角形木片,把做好的三角木片一次按位置间隔大小粘贴在一块平整的底板上,并使直角的顶点处在同一直线上,各三角形木片互相平行,加工螺旋桨的模具也就做好了。
用磨薄的带有翼型的桐木片做成螺旋桨桨叶形状,然后用水浸泡透,木片变软后就可以放在模具上进行扭曲定型,如下图所示。
水分干透后取下,即可完成一个螺旋桨叶片加工,用同样方法做出第二片叶片。
用一根强度合适的圆形木条做螺旋桨的桨根部分,并与做好的桨叶粘贴在一起,粘贴时,将桨叶角增加3~4度角(加有利迎角),装上桨轴后螺旋桨就全部做好了。
也可以像图中的绿色组线条那样,做成框架式的螺旋桨骨架,然后再蒙上薄膜,做成更轻的螺旋桨。
以上是我常用的做薄叶片螺旋桨的方法,不是最好的办法,但操作很简单,适合初学制作。最终螺旋桨要安装到飞机上进行试飞,才能确定螺旋桨是否符合飞机的飞行要求。如果试飞当中发现螺旋桨转速过慢,可以减小螺旋桨的直径或者桨叶的面积,如果转速过高,则增加螺旋桨的直径或者桨叶的面积,直至螺旋桨和动力橡筋配合最佳为止。用薄木片做的螺旋桨,转速慢可以直接在桨上再加工,转速过快则要重新制作新的螺旋桨,框架式螺旋桨都需要重新制作。如果不是要求很高的螺旋桨,还可以用卡纸来制作,只用一根圆木棒和一双手就能弯制桨叶,以后再介绍这种螺旋桨的做法。
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