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竞时模型的飞行实质上是能量转化和守恒的问题。从升力和阻力公式看,升力和阻力都是和速度的二次方成正比,所以要减小克服阻力损耗的能量,重点放在减小飞行速度上。飞行速度的减小会导致升力也减小,因此机翼翼型要选择升阻比大的优秀翼型,同时要相应减小飞机的重量,即减小翼载荷。飞行阻力除了翼型阻力外,各个零部件产生的阻力,以及翼尖涡流产生的诱导阻力等。制作飞机时,各个部位尽量不要出现尖锐的棱角,能够处理好的地方都尽量做成圆滑过渡的流线型,在强度允许的前提下,减小迎面的截面面积,如水平尾翼和垂直尾翼尽量做得薄一些,以减小迎面阻力,而因强度或其他方面需要不能做薄的地方,则做成小阻力的流线型,如机翼采用良好的流线型翼型。对弹射飞机来讲,机翼翼型通常选择克拉克Y翼型系列,这种平凸翼型性能较好,便于加工制作,但在安装机翼时要注意,测量安装角时要加上翼型本身翼弦和平直底边的夹角。翼尖诱导阻力是飞行阻力中占有比例很大的一部分阻力,设法减小翼尖诱导阻力对提高飞机的飞行性能,增加留空时间有很大的帮助。通常的做法是采用椭圆翼尖或者梯形翼尖,同时将机翼的翼型从根部的平凸型,在接近翼尖处逐渐过渡为双凸型或对称型,或者增加翼尖小翼等。弹射飞机争取高度是增加留空时间的关键,高度越高,获得的重力势能越大,能量转化的时间也就越长,即飞行时间越长。飞机竖直爬升到最高位置的距离最高大,如果能实现这样的爬升是最好的,但是飞机弹射起飞的初期速度远大于爬升需要的速度,即有过剩的机翼升力,必然会改变飞机爬升途中的姿态,应该采取相应措施减小过剩的这部分升力对飞机爬升的不利影响。在机翼失速前,升力系数随迎角增大而增大,机翼的安装角度过大,必然导致起飞初期的迎角大,升力过剩问题突出,所以,一般弹射飞机的机翼安装角在0~0.5°左右即可。垂直尾翼的安装角也不能过大,尽量让飞机做大半径的盘旋。小半径盘旋不利于飞机的爬升,另外也会造成飞机盘旋飞行时机翼倾斜角度过大,损失升力,影响飞机的留空时间。
最后要注意一个问题,在升阻比不变的情况下,飞行的速度越大,留空的时间越短。升阻比决定了滑翔降落的角度,在相同高度下,飞行的速度越大,下沉速度也越大,所以落地时间越短。飞机越轻,飞行的速度越小,但飞行的速度小了抗风能力就弱,因此需要合理做出选择,不是把飞机做得越轻越好。 |
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