社團校本教材

1、校本教材航空模型 來源：本站原創(chuàng) 作者：myf 發(fā)布時間：2010/4/18 9:58:08前言你玩過“竹蜻蜓”嗎？你折過“紙飛機”嗎？如果這些你都玩過，那你就是我們空模組準(zhǔn)一員了。歡迎你來到我們空模組！空模組是做什么的呢？簡單地說我們就是玩一些跟航空有關(guān)的活動。在活動中，我們將動手進行航空模型的模仿制作，從中了解其原理，進而設(shè)計創(chuàng)新，并參加一些競賽活動。那什么是航空模型呢？第一節(jié) 航空模型一、什么叫航空模型 航空模型是各種航空器模型的總稱。它包括模型飛機和其他模型飛行器。在國際航聯(lián)制定的競賽規(guī)則里明確規(guī)定“航空模型是一種重于空氣的，有尺寸限制的，帶有或不帶有發(fā)動機的，不能載人的航空器，就叫航

2、空模型（比如我們前文提到的“竹蜻蜓”和“紙飛機”就是一種簡單的航空模型）。其技術(shù)要求是：最大飛行重量同燃料在內(nèi)為五千克；最大升力面積一百五十平方分米；最大的翼載荷100克/平方分米；活塞式發(fā)動機最大工作容積10亳升。1、什么叫飛機模型一般認(rèn)為不能飛行的，以某種飛機的實際尺寸按一定比例制作的模型叫飛機模型。2、什么叫模型飛機一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機，也叫航空模型。思考：1、看了以上文字你了解“飛機模型”、“ 模型飛機”或“航空模型”的關(guān)系了嗎？2、把你見過或聽聞過的“飛機模型”、 “航空模型”介紹給同學(xué)聽。二、模型飛機的組成 模型飛機一般與載人的飛機一樣，主要由機翼、尾翼、機身、起落架

3、和發(fā)動機五部分組成。1、機翼是模型飛機在飛行時產(chǎn)生升力的裝置，并能保持模型飛機飛機飛行時的橫側(cè)安定。2、尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持模型飛機飛行時的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降，垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。 3、機身將模型的各部分聯(lián)結(jié)成一個整體的主干部分叫機身。同時機身內(nèi)可以裝載必要的控制機件，設(shè)備和燃料等。4、起落架供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部一個起落架 ，后面兩面三個起落架叫前三點式；前部兩面三個起落架，后面一個起落架叫后三點式。5、發(fā)動機它是模型飛機產(chǎn)生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動

4、力裝置有：橡筋束、活塞式發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、電動機。第二節(jié) 航空模型運動我們走進“空摸組”就已經(jīng)是在進行航空模型的活動。航空模型運動是以操縱、放飛自制或裝配的模型航空器進行戶外活動、訓(xùn)練比賽或創(chuàng)紀(jì)錄飛行的一項科技性較強的運動?，F(xiàn)代航空模型運動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為：活塞發(fā)動機、噴氣發(fā)動機、橡筋動力模型飛機和無動力的模型滑翔機等（本學(xué)期我們主要研究的是橡筋動力模型飛機）。航空模型的競賽科目有：留空時間、飛行速度、飛行距離、特技、“空戰(zhàn)”等（橡筋動力模型飛機成績主要是看留空時間的長短）。目前世界錦標(biāo)賽設(shè)有30個項目，隔年舉行一次。航空模型還設(shè)有專門

5、記錄各項絕對成績的紀(jì)錄項目。目前國際航聯(lián)共設(shè)90項航空模型世界紀(jì)錄。航空模型活動從一開始就引起人們濃厚的興趣，而且千百年來長盛不衰，主要原因就在于它的趣味性和知識性，在于它在航空事業(yè)的發(fā)展和科技人才的培養(yǎng)方面起著十分重要的作用。（1）航空模型是探索飛行奧秘的工具。人類自古以來就幻想著飛行。昆蟲、鳥禽、風(fēng)吹起樹葉和上升的炊煙，都曾引起過人類飛行的遐想。西漢劉安在淮南子中記載著后羿的妻子嫦娥偷食了長生藥而飛上月宮的美妙故事。這反映了古人對飛行的追求和向往。在載人的航空器出現(xiàn)之前，人類就創(chuàng)造了許多能飛行的航空模型，不斷地探索著飛行的奧秘。距今2000多年前的春秋戰(zhàn)國時期，我們的祖先就制作出能飛的木鳥

6、模型。韓非子中記載著：“墨子為木鳶，三年而成，飛一日而敗。”宋朝李鳶等人編的太平御覽中也有“張衡嘗作木鳥，假以羽翮，腹中施機，能飛數(shù)里”的記載。另外，還制作出種類繁多的孔明燈、風(fēng)箏和竹蜻蜒等。唐代以后，我國的風(fēng)箏傳到國外，在世界上流傳開來。西方有人用風(fēng)箏做飛行試驗，探索制造飛機的可能。美國的萊特兄弟是世界上第一架飛機的制造者，他們的飛機在1903年12月17日試飛成功。他們就是先用大風(fēng)箏進行種種試驗，然后制造出滑翔機，解決了升降、平衡、轉(zhuǎn)彎等問題，最后才把飛機制造成功的。飛機發(fā)明之前，航空模型具有強烈的探索性質(zhì)，在飛機發(fā)明之后，航空模型仍然是研究航空科學(xué)的必要工具。每一種新飛機的試制，都要先在

7、風(fēng)洞里用模型進行試驗，甚至連航天飛機這樣先進的航空器，也要經(jīng)過模型試驗階段，取得必要的數(shù)據(jù)，才能獲得成功。（2）航空模型是很有實用價值的器具。我國漢代就有用風(fēng)箏測量距離和傳遞信息的。隨著航空模型的發(fā)展，特別是無線電遙控模型飛機的日臻完善，航空模型的用途越來越廣泛。例如，可以利用無線電遙控模型飛機作為部隊和民兵對空射擊訓(xùn)練的靶機。在訓(xùn)練的時候，通過無線電遙控設(shè)備控制航模靶機完成直線飛行、轉(zhuǎn)彎、上升、俯沖等飛行動作，甚至在靶機上完成空投降落傘、發(fā)射模型火箭、投放炸彈、施放拖靶等特技動作。在實彈射擊時候，可以在航模靶機尾部幾十米遠(yuǎn)處拖拽一個彩色靶袋，以靶袋作為目標(biāo)，避免擊毀靶機。又如，在無線電遙控模

8、型飛機上裝上攝影機，就可以對地面進行航空攝影，拍攝一些人們不容易接近的野生動植物，甚至可以拍攝一些危險性很大的驚險鏡頭或戰(zhàn)斗場面等。另外，可以利用航模飛機攜帶農(nóng)藥滅蟲，利用航模飛機拖一根尼龍線從一個山頭到另一個山頭，然后換成鋼索，進行高山架線。還可以利用航模飛機飛入云層，施放催化劑，進行人工降雨，等等。（3）航空模型是普及航空知識的玩具。航空模型活動在普及航空知識、培養(yǎng)航空科技人才方面所起的作用是很大的，許多著名的航空學(xué)家，小時候都非常喜愛航空模型。美國的萊特兄弟小時候就愛玩飛螺旋（竹蜻蜓），從而產(chǎn)生對航空事業(yè)的濃厚興趣。美國登月飛船阿波羅11號船長阿姆斯特朗，小時候也酷愛航空模型，他在家里的

9、地下室安裝了一個風(fēng)洞，用來試驗自己制作的模型飛機，這無疑對他成為世界上第一個踏上月球的人有著巨大的影響。我國也有許多著名的飛機設(shè)計師、火箭設(shè)計師、飛行員等，小時候就是航模愛好者。另外，航空模型還是一種非常吸引人的娛樂玩具。春光明媚，千姿百態(tài)的風(fēng)箏隨風(fēng)飄蕩；夏日朗朗，五顏六色的飛盤劃出一道道弧線，秋高氣爽，各式各樣的模型飛機在藍(lán)天中翱翔；冬天恬靜，彩色繽紛的熱氣球冉冉升起。所有這些把人們的生活裝點得更加豐富多彩。（當(dāng)然了，別以為會玩竹蜻蜓”或“紙飛機”就認(rèn)為簡單的航空模型并沒有什么特別，其實里面的學(xué)問可大了，不但講求用料的選擇，在投擲飛機時所使用的力量及角度都是需要學(xué)習(xí)的，假如了解并掌握到其中的

10、技巧之后，你便能真正享受飛行模型所帶來的樂趣。）在飛機發(fā)明之后，航空模型作為普及航空知識的工具和娛樂玩具的作用更加突出。為了推動航空事業(yè)的發(fā)展，1905年10月，在法國成立了國際航空聯(lián)合會。它下設(shè)國際航空模型委員會，負(fù)責(zé)制定航空模型競賽規(guī)則，組織國際航空模型競賽活動。中國是國際航空聯(lián)合會成員，積極參加國際航空模型競賽活動，并取得了優(yōu)異的成績。在國內(nèi)，經(jīng)常舉行全國性和地方性的航空模型競賽，以推動航空模型活動和普及航空科學(xué)知識。最后希望你們進行一段時間的航模組活動以后，不但能將親手制作的矯健“雄鷹”翱翔藍(lán)天，還能學(xué)到許多科技知識，培養(yǎng)善于動腦又善于動手和克服困難勇于進取的優(yōu)秀品質(zhì)，促進德智體全面發(fā)

11、展，進而走進獻身祖國航空事業(yè)的理想。作業(yè)：學(xué)了這課，寫一寫你的心得，對父母說一說。第三節(jié) 升力飛機為什么能翱翔藍(lán)天？而汽車只能在陸路馳騁？輪船只能在水中航行？猜想：實驗：雙手各捏一張紙并靠攏，向紙中間吹氣。你看到什么？原因呢？發(fā)現(xiàn)猜測這是最基本的流體力學(xué)原理。流體（包括液體氣體）由寬闊地帶流入狹窄地帶時，會流速加快，壓力降低。在兩張紙中間吹動，氣體流速加快，氣壓降低，造成紙內(nèi)外氣壓差，大氣壓把紙壓向中間合攏。河流進入狹窄地段后會變得湍急，門洞內(nèi)會產(chǎn)生風(fēng)（過堂風(fēng)），汽車急速駛過會引起塵土飛揚，都是這個原理。這個實驗是我們認(rèn)識到空氣雖然是看不到的，但它和水一樣有壓力，而且流速快的地方壓力小，流速慢

12、的地方壓力大。你知道飛機為什么能飛，而汽車、輪船再快也飛不了的原因了嗎？知識介紹：航空模型技術(shù)常用術(shù)語 1、翼展機翼（尾翼）左右翼尖間的直線距離。（穿過機身部分也計算在內(nèi)）。2、機身全長模型飛機最前端到最末端的直線距離。3、重心模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。4、尾心臂由重心到水平尾翼前緣四分之一弦長處的距離。5、翼型機翼或尾翼的橫剖面形狀。6、前緣翼型的最前端。7、后緣翼型的最后端。8、翼弦前后緣之間的連線。9、展弦比翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼狹長。第四節(jié) 機翼的升力你看到過那些飛機，它們有什么共同之處？飛機為什么能升空，全在于它有“翅膀” 機翼。圖：氣流從機翼上下方

13、流過的情況 1、機翼的升力飛機機翼地翼剖面又叫做翼型，一般翼型的前端圓鈍、后端尖銳，上表面拱起、下表面較平，呈魚側(cè)形。前端點叫做前緣，后端點叫做后緣，兩點之間的連線叫做翼弦。當(dāng)氣流迎面流過機翼時，流線分布情況如圖：原來是一股氣流，由于機翼地插入，被分成上下兩股。通過機翼后，在后緣又重合成一股。由于機翼上表面拱起，是上方的那股氣流的通道變窄。根據(jù)上文所講（氣流的連續(xù)性原理和伯努利定理）可以得知，機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小，也就是說，機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力要大，這個壓力差就是機翼產(chǎn)生的。思考：空氣通過機翼上表面的速度快，通過下表面的速度慢，為什么呢？你能用學(xué)過的數(shù)

14、學(xué)來解答嗎？2、翼型種類常用的模型飛機翼型有對稱、雙凸、平凸、凹凸，s形等幾種，如圖2所示對稱翼型的中弧線和翼弦重合，上弧線和下弧線對稱。這種翼型阻力系數(shù)比較小，但升阻比也小。一般用在線操縱或遙控特技模型飛機上雙凸翼型的上弧線和下弧線都向外凸，但上弧線的彎度比下弧線大。這種翼型比對稱翼型的升阻比大。一般用在線操縱競速或遙控特技模型飛機上平凸翼型的下弧線是一條直線。這種翼型最大升阻比要比雙凸翼型大。一般用在速摩不太高的初級線操縱或遙控模型飛機上凹凸翼型的下弧線向內(nèi)凹入。這種翼型能產(chǎn)生較大的升力，升阻比也比較大。廣泛用在競賽留空時間的模型飛機上S形翼型的中弧線象橫放的S形。這種翼型的力矩特性是穩(wěn)定

15、的，可以用在沒有水平尾翼的模型飛機上第五節(jié) 橡筋動力模型飛機制作（一）橡筋動力模型飛機是一個比較典型的傳統(tǒng)普及項目。通過制作橡筋動力模型飛機，可以對帶有動力的自由飛行項目有一個初步了解，為制作復(fù)雜的模型飛機打下一個扎實的基礎(chǔ)。下面讓我們來做一架橡筋動力模型飛機。猜想（一）1、分發(fā)橡筋動力模型飛機制作的材料。2、根據(jù)第一節(jié)“模型飛機的組成”，你能試著拼裝嗎？標(biāo)準(zhǔn)圖例你想的和它一樣嗎？區(qū)別在那，為什么是這樣？猜想（二）拼裝這些材料，你認(rèn)為還需要補充那些材料，需要那些制作工具？認(rèn)識這些制作工具 工具用途美工刀尖嘴鉗老虎鉗鉛筆尺子透明膠帶、雙面膠帶模型快干膠（白乳膠、502膠水）線第六節(jié) 橡筋動力模型

16、飛機制作（二）制作過程：1、制作機翼：（1）制作翼型：在距前緣25mm處彎折一下，使它向上凸起6mm。具體做法：先在折痕處的機翼下面用鉛筆壓一條印，然后沿此線彎折。（2）制作上反角：在每邊距翼尖80mm處，從折痕到前緣切開一個口，再把翼尖翹起25°、切口最大處相距25mm，用透明膠帶把切口粘上。為了增加機翼強度，用透明膠帶把翼型折痕和上反角折痕粘住。2、制作尾翼： 將吹塑紙按圖示尺寸裁出水平尾翼和垂直尾翼。3、制作機身：按圖示將機翼翼臺與機身桿粘接在一起（要求：翼臺前端面距機身桿前端面60mm）。修機頭右拉：按圖示用0.75mm木片裁成5mm×10mm的木片，粘接于機頭右側(cè)

17、，然后用壁紙刀將機頭修整出帶有向右偏轉(zhuǎn)的形狀。4、穿尾鉤：按圖示將套材中的尾鉤開口向后，用老虎鉗將尾鉤小心地釘入機身桿（距機頭前端240mm處），再用細(xì)而輕的線綁上三、四圈，滴上一滴速凝膠水，固定好尾鉤。 5、粘接尾翼：用雙面膠將垂直尾翼、水平尾翼分別粘接在機身桿后部。6、粘接機翼：按圖示用雙面膠將前翼粘接在桿身上，可用透明膠帶加強。7、組裝機頭：按圖示將套材中的機頭組件制作成下圖形狀，即鐵絲由后向前穿入螺旋槳，在前面6mm處彎折成90度角，正好嵌入螺旋槳中心的凹槽里（注意螺旋槳有凹槽的朝前），最后插入機身頭部。8、安裝動力橡筋：將套材中的橡筋束系緊后盤成三圈，分別掛在機頭鋼絲鉤和尾鉤上（注意

18、：橡筋束應(yīng)呈松弛狀態(tài)）。第七節(jié) 橡筋動力模型飛機制作（三）本節(jié)我們將對制作過程中一些問題的進行探討研究你在制作過程中遇到那些問題？是如何解決的？你能根據(jù)制作的過程或制作成的模型提一些問題，并能通過前幾節(jié)知識學(xué)習(xí)來解答嗎？制作中的問題：解答方法：針對模型的問題：解答：根據(jù)以上探討，修改自己的模型。第八節(jié) 橡筋動力模型飛機調(diào)試（一）橡筋動力模型飛機我們已經(jīng)做好了，下面就是要放飛。但在放飛前我們要先進行調(diào)試。飛行調(diào)整是飛行原理的應(yīng)用。調(diào)整是為了更好的飛行。一架模型飛機制作裝配完畢后都應(yīng)進行檢查和必要的校正。檢查的內(nèi)容是模型的幾何尺寸和重心位置。檢查的方法一般為目測，為更精確起見，有些項目也可以進行一

19、些簡單的測量。目測法是從三視圖的三個方向觀察模型的幾何尺寸是否準(zhǔn)確。正視方向主要看機翼兩邊上反角是否相等；機翼有無扭曲；尾翼是否偏斜或扭曲。側(cè)視方向主要看機翼和水平尾翼的安裝角和它們的安裝角差；拉力線上下傾角。俯視方向主要看垂直尾翼有無偏斜；拉力線左右傾角情況；機翼、水平尾翼是否偏斜。小模型一般用支點法檢查重心，選一點支撐模型，當(dāng)模型平穩(wěn)時，該支點就是重心的位置。檢查中如發(fā)現(xiàn)重大誤差，應(yīng)在試飛前糾正。如誤差較小，可以暫不糾正，但應(yīng)心中有數(shù)，在試飛中進一步觀察。第九節(jié) 橡筋動力模型飛機調(diào)試（二）一、機身抖動1、檢查螺旋槳的軸是否平直；2、檢查橡筋是否釋放太快；3、檢查尾鉤是否安裝牢固。二、飛機不

20、能爬升1、檢查橡筋動力性能（可更換橡筋）2、檢查機頭安裝是否牢固3、檢查模型重心位置（頭輕頭重可通過機翼進行調(diào)整）三、飛機在空中不平衡1、檢查機翼上的反角（左右相等）2、檢查機翼水平尾翼是否水平、牢固3、檢查機翼垂直尾翼是否垂直四、飛機不能右盤旋1、檢查機翼的好鈕2、調(diào)整好模型的垂直尾翼第十節(jié) 橡筋動力模型飛機手?jǐn)S試飛手?jǐn)S試飛的目的是觀察和調(diào)整滑翔性能。方法是右手執(zhí)機身(模型重心部位)，高舉過頭，模型保持平正，機頭向前正對風(fēng)向下傾10度左右，沿機身方向以適當(dāng)?shù)乃俣葘⒛Ｐ椭本€擲出，模型進入獨立滑翔飛行狀態(tài)。手?jǐn)S方法要多次練習(xí)，要注意糾正各種不正確的方法，比較普遍的毛病有：模型左右傾斜或機頭上仰；出手不是從后向前的直線，而是繞臂根劃弧線；出手方向不是沿機身向前，而是向上拋擲；出手速度太大或太小。出手后如模型直線小角度平穩(wěn)滑翔屬正常飛行，稍有轉(zhuǎn)彎也屬正常狀態(tài)。遇有下列不正常的飛行姿態(tài)，就應(yīng)進行調(diào)整，使模型達到正常的滑翔狀態(tài)1、波狀飛行：滑翔軌跡起伏如波浪。一般稱之為“頭輕”即重心太 靠后。這種說法雖正確但不夠全面。實際上一切抬頭力矩過大或低頭力矩過小造成的迎角過大都會造成波狀飛行。調(diào)整的方法有：a、推桿(升降調(diào)整片下扳)；b、重心前移(機頭配重)；c、減小機翼安裝角；d、加大水平尾翼安裝角(作用同推桿)。2、俯沖：