社团校本教材

1、校本教材航空模型 来源：本站原创 作者：myf 发布时间：2010/4/18 9:58:08前言你玩过“竹蜻蜓”吗？你折过“纸飞机”吗？如果这些你都玩过，那你就是我们空模组准一员了。欢迎你来到我们空模组！空模组是做什么的呢？简单地说我们就是玩一些跟航空有关的活动。在活动中，我们将动手进行航空模型的模仿制作，从中了解其原理，进而设计创新，并参加一些竞赛活动。那什么是航空模型呢？第一节 航空模型一、什么叫航空模型 航空模型是各种航空器模型的总称。它包括模型飞机和其他模型飞行器。在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有发动机的，不能载人的航空器，就叫航

2、空模型（比如我们前文提到的“竹蜻蜓”和“纸飞机”就是一种简单的航空模型）。其技术要求是：最大飞行重量同燃料在内为五千克；最大升力面积一百五十平方分米；最大的翼载荷100克/平方分米；活塞式发动机最大工作容积10亳升。1、什么叫飞机模型一般认为不能飞行的，以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。2、什么叫模型飞机一般称能在空中飞行的模型为模型飞机，也叫航空模型。思考：1、看了以上文字你了解“飞机模型”、“ 模型飞机”或“航空模型”的关系了吗？2、把你见过或听闻过的“飞机模型”、 “航空模型”介绍给同学听。二、模型飞机的组成 模型飞机一般与载人的飞机一样，主要由机翼、尾翼、机身、起落架

3、和发动机五部分组成。1、机翼是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型飞机飞机飞行时的横侧安定。2、尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定，垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。 3、机身将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件，设备和燃料等。4、起落架供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架 ，后面两面三个起落架叫前三点式；前部两面三个起落架，后面一个起落架叫后三点式。5、发动机它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动

4、力装置有：橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。第二节 航空模型运动我们走进“空摸组”就已经是在进行航空模型的活动。航空模型运动是以操纵、放飞自制或装配的模型航空器进行户外活动、训练比赛或创纪录飞行的一项科技性较强的运动。现代航空模型运动分为自由飞行、线操纵、无线电遥控、仿真和电动等五大类。按动力方式又分为：活塞发动机、喷气发动机、橡筋动力模型飞机和无动力的模型滑翔机等（本学期我们主要研究的是橡筋动力模型飞机）。航空模型的竞赛科目有：留空时间、飞行速度、飞行距离、特技、“空战”等（橡筋动力模型飞机成绩主要是看留空时间的长短）。目前世界锦标赛设有30个项目，隔年举行一次。航空模型还设有专门

5、记录各项绝对成绩的纪录项目。目前国际航联共设90项航空模型世界纪录。航空模型活动从一开始就引起人们浓厚的兴趣，而且千百年来长盛不衰，主要原因就在于它的趣味性和知识性，在于它在航空事业的发展和科技人才的培养方面起着十分重要的作用。（1）航空模型是探索飞行奥秘的工具。人类自古以来就幻想着飞行。昆虫、鸟禽、风吹起树叶和上升的炊烟，都曾引起过人类飞行的遐想。西汉刘安在淮南子中记载着后羿的妻子嫦娥偷食了长生药而飞上月宫的美妙故事。这反映了古人对飞行的追求和向往。在载人的航空器出现之前，人类就创造了许多能飞行的航空模型，不断地探索着飞行的奥秘。距今2000多年前的春秋战国时期，我们的祖先就制作出能飞的木鸟

6、模型。韩非子中记载着：“墨子为木鸢，三年而成，飞一日而败。”宋朝李鸢等人编的太平御览中也有“张衡尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里”的记载。另外，还制作出种类繁多的孔明灯、风筝和竹蜻蜒等。唐代以后，我国的风筝传到国外，在世界上流传开来。西方有人用风筝做飞行试验，探索制造飞机的可能。美国的莱特兄弟是世界上第一架飞机的制造者，他们的飞机在1903年12月17日试飞成功。他们就是先用大风筝进行种种试验，然后制造出滑翔机，解决了升降、平衡、转弯等问题，最后才把飞机制造成功的。飞机发明之前，航空模型具有强烈的探索性质，在飞机发明之后，航空模型仍然是研究航空科学的必要工具。每一种新飞机的试制，都要先在

7、风洞里用模型进行试验，甚至连航天飞机这样先进的航空器，也要经过模型试验阶段，取得必要的数据，才能获得成功。（2）航空模型是很有实用价值的器具。我国汉代就有用风筝测量距离和传递信息的。随着航空模型的发展，特别是无线电遥控模型飞机的日臻完善，航空模型的用途越来越广泛。例如，可以利用无线电遥控模型飞机作为部队和民兵对空射击训练的靶机。在训练的时候，通过无线电遥控设备控制航模靶机完成直线飞行、转弯、上升、俯冲等飞行动作，甚至在靶机上完成空投降落伞、发射模型火箭、投放炸弹、施放拖靶等特技动作。在实弹射击时候，可以在航模靶机尾部几十米远处拖拽一个彩色靶袋，以靶袋作为目标，避免击毁靶机。又如，在无线电遥控模

8、型飞机上装上摄影机，就可以对地面进行航空摄影，拍摄一些人们不容易接近的野生动植物，甚至可以拍摄一些危险性很大的惊险镜头或战斗场面等。另外，可以利用航模飞机携带农药灭虫，利用航模飞机拖一根尼龙线从一个山头到另一个山头，然后换成钢索，进行高山架线。还可以利用航模飞机飞入云层，施放催化剂，进行人工降雨，等等。（3）航空模型是普及航空知识的玩具。航空模型活动在普及航空知识、培养航空科技人才方面所起的作用是很大的，许多著名的航空学家，小时候都非常喜爱航空模型。美国的莱特兄弟小时候就爱玩飞螺旋（竹蜻蜓），从而产生对航空事业的浓厚兴趣。美国登月飞船阿波罗11号船长阿姆斯特朗，小时候也酷爱航空模型，他在家里的

9、地下室安装了一个风洞，用来试验自己制作的模型飞机，这无疑对他成为世界上第一个踏上月球的人有着巨大的影响。我国也有许多著名的飞机设计师、火箭设计师、飞行员等，小时候就是航模爱好者。另外，航空模型还是一种非常吸引人的娱乐玩具。春光明媚，千姿百态的风筝随风飘荡；夏日朗朗，五颜六色的飞盘划出一道道弧线，秋高气爽，各式各样的模型飞机在蓝天中翱翔；冬天恬静，彩色缤纷的热气球冉冉升起。所有这些把人们的生活装点得更加丰富多彩。（当然了，別以为会玩竹蜻蜓”或“纸飞机”就认为简单的航空模型并沒有什么特別，其实里面的学问可大了，不但讲求用料的选择，在投掷飞机时所使用的力量及角度都是需要学习的，假如了解并掌握到其中的

10、技巧之后，你便能真正享受飞行模型所带來的乐趣。）在飞机发明之后，航空模型作为普及航空知识的工具和娱乐玩具的作用更加突出。为了推动航空事业的发展，1905年10月，在法国成立了国际航空联合会。它下设国际航空模型委员会，负责制定航空模型竞赛规则，组织国际航空模型竞赛活动。中国是国际航空联合会成员，积极参加国际航空模型竞赛活动，并取得了优异的成绩。在国内，经常举行全国性和地方性的航空模型竞赛，以推动航空模型活动和普及航空科学知识。最后希望你们进行一段时间的航模组活动以后，不但能将亲手制作的矫健“雄鹰”翱翔蓝天，还能学到许多科技知识，培养善于动脑又善于动手和克服困难勇于进取的优秀品质，促进德智体全面发

11、展，进而走进献身祖国航空事业的理想。作业：学了这课，写一写你的心得，对父母说一说。第三节 升力飞机为什么能翱翔蓝天？而汽车只能在陆路驰骋？轮船只能在水中航行？猜想：实验：双手各捏一张纸并靠拢，向纸中间吹气。你看到什么？原因呢？发现猜测这是最基本的流体力学原理。流体（包括液体气体）由宽阔地带流入狭窄地带时，会流速加快，压力降低。在两张纸中间吹动，气体流速加快，气压降低，造成纸内外气压差，大气压把纸压向中间合拢。河流进入狭窄地段后会变得湍急，门洞内会产生风（过堂风），汽车急速驶过会引起尘土飞扬，都是这个原理。这个实验是我们认识到空气虽然是看不到的，但它和水一样有压力，而且流速快的地方压力小，流速慢

12、的地方压力大。你知道飞机为什么能飞，而汽车、轮船再快也飞不了的原因了吗？知识介绍：航空模型技术常用术语 1、翼展机翼（尾翼）左右翼尖间的直线距离。（穿过机身部分也计算在内）。2、机身全长模型飞机最前端到最末端的直线距离。3、重心模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。4、尾心臂由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。5、翼型机翼或尾翼的横剖面形状。6、前缘翼型的最前端。7、后缘翼型的最后端。8、翼弦前后缘之间的连线。9、展弦比翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。第四节 机翼的升力你看到过那些飞机，它们有什么共同之处？飞机为什么能升空，全在于它有“翅膀” 机翼。图：气流从机翼上下方

13、流过的情况 1、机翼的升力飞机机翼地翼剖面又叫做翼型，一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。前端点叫做前缘，后端点叫做后缘，两点之间的连线叫做翼弦。当气流迎面流过机翼时，流线分布情况如图：原来是一股气流，由于机翼地插入，被分成上下两股。通过机翼后，在后缘又重合成一股。由于机翼上表面拱起，是上方的那股气流的通道变窄。根据上文所讲（气流的连续性原理和伯努利定理）可以得知，机翼上方的压强比机翼下方的压强小，也就是说，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的。思考：空气通过机翼上表面的速度快，通过下表面的速度慢，为什么呢？你能用学过的数

14、学来解答吗？2、翼型种类常用的模型飞机翼型有对称、双凸、平凸、凹凸，s形等几种，如图2所示对称翼型的中弧线和翼弦重合，上弧线和下弧线对称。这种翼型阻力系数比较小，但升阻比也小。一般用在线操纵或遥控特技模型飞机上双凸翼型的上弧线和下弧线都向外凸，但上弧线的弯度比下弧线大。这种翼型比对称翼型的升阻比大。一般用在线操纵竞速或遥控特技模型飞机上平凸翼型的下弧线是一条直线。这种翼型最大升阻比要比双凸翼型大。一般用在速摩不太高的初级线操纵或遥控模型飞机上凹凸翼型的下弧线向内凹入。这种翼型能产生较大的升力，升阻比也比较大。广泛用在竞赛留空时间的模型飞机上S形翼型的中弧线象横放的S形。这种翼型的力矩特性是稳定

15、的，可以用在没有水平尾翼的模型飞机上第五节 橡筋动力模型飞机制作（一）橡筋动力模型飞机是一个比较典型的传统普及项目。通过制作橡筋动力模型飞机，可以对带有动力的自由飞行项目有一个初步了解，为制作复杂的模型飞机打下一个扎实的基础。下面让我们来做一架橡筋动力模型飞机。猜想（一）1、分发橡筋动力模型飞机制作的材料。2、根据第一节“模型飞机的组成”，你能试着拼装吗？标准图例你想的和它一样吗？区别在那，为什么是这样？猜想（二）拼装这些材料，你认为还需要补充那些材料，需要那些制作工具？认识这些制作工具 工具用途美工刀尖嘴钳老虎钳铅笔尺子透明胶带、双面胶带模型快干胶（白乳胶、502胶水）线第六节 橡筋动力模型

16、飞机制作（二）制作过程：1、制作机翼：（1）制作翼型：在距前缘25mm处弯折一下，使它向上凸起6mm。具体做法：先在折痕处的机翼下面用铅笔压一条印，然后沿此线弯折。（2）制作上反角：在每边距翼尖80mm处，从折痕到前缘切开一个口，再把翼尖翘起25、切口最大处相距25mm，用透明胶带把切口粘上。为了增加机翼强度，用透明胶带把翼型折痕和上反角折痕粘住。2、制作尾翼： 将吹塑纸按图示尺寸裁出水平尾翼和垂直尾翼。3、制作机身：按图示将机翼翼台与机身杆粘接在一起（要求：翼台前端面距机身杆前端面60mm）。修机头右拉：按图示用0.75mm木片裁成5mm10mm的木片，粘接于机头右侧，然后用壁纸刀将机头修整

17、出带有向右偏转的形状。4、穿尾钩：按图示将套材中的尾钩开口向后，用老虎钳将尾钩小心地钉入机身杆（距机头前端240mm处），再用细而轻的线绑上三、四圈，滴上一滴速凝胶水，固定好尾钩。 5、粘接尾翼：用双面胶将垂直尾翼、水平尾翼分别粘接在机身杆后部。6、粘接机翼：按图示用双面胶将前翼粘接在杆身上，可用透明胶带加强。7、组装机头：按图示将套材中的机头组件制作成下图形状，即铁丝由后向前穿入螺旋桨，在前面6mm处弯折成90度角，正好嵌入螺旋桨中心的凹槽里（注意螺旋桨有凹槽的朝前），最后插入机身头部。8、安装动力橡筋：将套材中的橡筋束系紧后盘成三圈，分别挂在机头钢丝钩和尾钩上（注意：橡筋束应呈松弛状态）。

18、第七节 橡筋动力模型飞机制作（三）本节我们将对制作过程中一些问题的进行探讨研究你在制作过程中遇到那些问题？是如何解决的？你能根据制作的过程或制作成的模型提一些问题，并能通过前几节知识学习来解答吗？制作中的问题：解答方法：针对模型的问题：解答：根据以上探讨，修改自己的模型。第八节 橡筋动力模型飞机调试（一）橡筋动力模型飞机我们已经做好了，下面就是要放飞。但在放飞前我们要先进行调试。飞行调整是飞行原理的应用。调整是为了更好的飞行。一架模型飞机制作装配完毕后都应进行检查和必要的校正。检查的内容是模型的几何尺寸和重心位置。检查的方法一般为目测，为更精确起见，有些项目也可以进行一些简单的测量。目测法是从

19、三视图的三个方向观察模型的几何尺寸是否准确。正视方向主要看机翼两边上反角是否相等；机翼有无扭曲；尾翼是否偏斜或扭曲。侧视方向主要看机翼和水平尾翼的安装角和它们的安装角差；拉力线上下倾角。俯视方向主要看垂直尾翼有无偏斜；拉力线左右倾角情况；机翼、水平尾翼是否偏斜。小模型一般用支点法检查重心，选一点支撑模型，当模型平稳时，该支点就是重心的位置。检查中如发现重大误差，应在试飞前纠正。如误差较小，可以暂不纠正，但应心中有数，在试飞中进一步观察。第九节 橡筋动力模型飞机调试（二）一、机身抖动1、检查螺旋桨的轴是否平直；2、检查橡筋是否释放太快；3、检查尾钩是否安装牢固。二、飞机不能爬升1、检查橡筋动力性

20、能（可更换橡筋）2、检查机头安装是否牢固3、检查模型重心位置（头轻头重可通过机翼进行调整）三、飞机在空中不平衡1、检查机翼上的反角（左右相等）2、检查机翼水平尾翼是否水平、牢固3、检查机翼垂直尾翼是否垂直四、飞机不能右盘旋1、检查机翼的好钮2、调整好模型的垂直尾翼第十节 橡筋动力模型飞机手掷试飞手掷试飞的目的是观察和调整滑翔性能。方法是右手执机身(模型重心部位)，高举过头，模型保持平正，机头向前正对风向下倾10度左右，沿机身方向以适当的速度将模型直线掷出，模型进入独立滑翔飞行状态。手掷方法要多次练习，要注意纠正各种不正确的方法，比较普遍的毛病有：模型左右倾斜或机头上仰；出手不是从后向前的直线，而是绕臂根划弧线；出手方向不是沿机身向前，而是向上抛掷；出手速度太大或太小。出手后如模型直线小角度平稳滑翔属正常飞行，稍有转弯也属正常状态。遇有下列不正常的飞行姿态，就应进行调整，使模型达到正常的滑翔状态1、波状飞行：滑翔轨迹起伏如波浪。一般称之为“头轻”即重心太 靠后。这种说法虽正确但不够全面。实际上一切抬头力矩过大或低头力矩过小造成的迎角过大都会造成波状飞行。调整的方法有：a、推杆(升降调整片下扳)；b、重心前移(机头配重)；c、减小机翼安装角；d、加大水平尾翼安装角(作用同推杆)。2、俯冲：模