《航空模型培训教材.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《航空模型培训教材.doc（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、航空模型活动培训教材张洪涛前 言少年儿童是祖国的未来，科学的希望。培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民，提高整个中华民族的思想道德素质和科学文化素质，必须从少年儿童抓起，必须从引导少年儿童开展有意义的实践活动抓起。我们都想把少年儿童培养成21世纪的主人，问题是如何培养出适应时代要求的一代新人。广大的教师、家长，都面临着当代教育改革的挑战，都在探索着改革陈腐的教育观念，使教育真正面向现代化，面向世界，面向未来，从长远的目标着眼，从少年儿童的心理、智能实际情况出发，推动有益的教育活动。科技活动已证明是课堂教育的补充、扩大和发展。尤其航模设计制作活动，它符合少年儿童好奇、好动、好胜的心理
2、特征，活泼新颖，又富有时代气息，对少年儿童富有强烈的吸引力。通过航模活动，将使少年儿童接触到广阔的知识领域：从空气动力到材料结构等有关知识：从加工工艺到调整试飞等有关技能；从现实飞机到新型飞机的创造构思。航模活动的动手又动脑的特性，将带来很多可贵的特殊教育效果。少年儿童在实践活动中获得积极的情感体验，或通过自己的发现而享受创造的喜悦，或在克服困难获得成功中体察到自身的价值和满足感，这些无疑有利于培养少年儿童的自主、自立、自信、自强、自律等优秀的个性品格。尤其针对当前教育上存在的弊端和独生子女的现实情况，更具有它特殊的现实意义。航模活动的实践性，不仅带来智能上的发展，而且有助于少年儿童树立远大的
3、理想。少年儿童为了制作出一架预想的模型飞机，必须按客观规律办事，建立起科学的、求实的思想方法；必须有坚定的意志和顽强的毅力，经受困难和挫折的考验；必须善于群体相处，善于学习别人的长处，建立起集体主义观念。在小小的航模兴趣小组活动中，会逐步学会正确的观察和分析，逐步提高思辨能力和认识水平，从而萌发出高尚的、理性的、为人民服务、为科学献身的远大理想和事业心。千里之行始于足下，这本教材虽然仅是一些浅显的航空模型资料，但它将引导你走向科技制作活动的大门，也将引导你爱科学、爱劳动，培养起善于动脑、动手和勇于进取的好品质，使自己德、智、体、美、劳全面发展，时刻准备着，为祖国美好的明天，为 21世纪做出贡献
4、！一、航空模型概论1、开展航模活动的作用和意义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。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
5、就制作出能飞的木鸟模型。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。在飞机发明之前，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
6、飞机的试制，都要先在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。
7、又如，在无线电遥控模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
8、航空模型，他在家里的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。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
9、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。2、航模活动的特点（1）航空模型种类的多样性。航空模型的种类是非常多的。从构造上看，有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机；也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看，有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型；也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型。这些种类繁多、性能各异的模型，为不同年龄、不同条件的航模爱好者提供了广泛的选择余地
10、。（2）航空模型活动的趣味性。不同种类的航空模型有不同的飞行性能。即使是同一个航空模型，它的飞行性能的发挥也有很大程度的不同。飞行本来就引人入胜，再加上模型性能的千变万化和随着调整工作的深入而使模型飞机性能不断提高，这就使得航空模型活动趣味无穷，对青少年具有特别强烈的吸引力。（3）应用知识的广泛性。先进的航空模型是按照严格的科学原理设计出来的，简易的航空模型同样也充满着科学道理。没有科学知识，不按科学规律办事是很难把航空模型制作出来和放飞成功的。开展航空模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学和发动机科学等多方面的知识和技术。知识面广和技术性强是航空模型活动区别于其他活动的一个
11、显著特点。（4）亲自动手的实践性。航空模型活动的实践性是很突出的。参加航模活动的青少年都要亲自制作和装配模型飞机，亲自检查和调整模型飞机，亲自放飞和维修模型飞机，做好这些工作需要开动脑筋，手脚勤快，所以有利于培养人的独立工作能力，养成一切从实际出发和注重实际效果的工作作风。（5）不断革新的创造性。在航空模型的制作中，重复做同一种工作的情况是不多的，即使有重复也是在提高飞行性能的前提下不断改进工艺操作。如果没有创造性的发挥，就不能出色地完成从制作到放飞这一复杂的过程，更不用说设计和创新了。因此，航空模型活动有强烈的创造性特点，它能使青少年自然而然地产生不断革新技术的创造欲望，有利于培养创造型人才
12、。（6）你追我赶的竞争性。航空模型比赛是航空模型活动中一个重要的组成部分。竞赛时每个人都希望自己的模型能够飞出好成绩，创造新纪录，这就使航空模型活动有强烈的竞争性。如果我们能充分利用竞争这个因素，不仅可以大大增加航模活动对青少年的吸引力，而且能够使参加比赛者自发地改进模型,提高飞行性能,促进新技术的诞生。二、怎样开展航模活动开展航空模型活动，要尽量避免死记硬背和枯燥无味的注入式教育，应该把活动的重点放在引导和启发学生独立思考、动手实践、大胆创新等方面。1、决定航空模型活动的因素。在组织航空模型活动的时候，要考虑各种具体情况，根据现有条件，选择适当的活动内容。（1）航空模型爱好者的条件。主要指航
13、空模型爱好者的数量、年龄、文化程度、动手动脑能力、制作和放飞航空模型的基础及是否有充裕的时间等。（2）物质条件。主要指飞行器材、制作工具、常用仪器设备、工作室、飞行场地、交通工具、资料和经费等。（3）辅导员的条件。主要指辅导员的技术水平、专业特长、年龄、身体情况、专职还是兼职和组织能力等。这三个因素的具体情况，在很大程度上决定了航空模型活动的内容。比如一个航模小组，组员都是小学四五年级的学生；活动经费不多，缺少材料和工具，没有固定的工作室；辅导老师以前没搞过航空模型，但年轻、热情、肯学习。在这种情况下仍然可以开展活动，可以选择纸模型飞机作为活动内容。老师自己先学习有关纸模型飞机的制作，亲自动手
14、做几个模型，反复调整使它们飞好。然后用不多的钱买一点绘图纸，用油印机把纸模型的图样印在上面。活动的时候要求每个组员自带一把剪刀，老师准备一些曲别针和几小瓶乳胶。如果各项工作准备得充分，经过两个小时的活动，就可以教会每个组员做一架纸模型飞机，并掌握初步的调整方法。第二次活动可以组织同学们比赛，然后再教大家制作另一种纸模型飞机，这一次要有目的地让每个组员尽量独立完成制作，并结合试飞时自己发现的问题，想出调整的办法。第三次活动，辅导员可以根据前两次制作和比赛中发现的典型问题进行讲解，适当地介绍一点飞行知识，启发、引导大家对自己制作的模型进行分析，想办法提高飞行性能，以便在下一次比赛中取得更好的成绩。
15、特别要注意对那些经过独立思考提出有创造性建议的组员给予热情鼓励，使他们建立起充分的自信心，敢于不断地提出新想法。久而久之，就可以把每个组员引导到善于钻研的道路上去了。当然，我们要积极创造物质条件，提高辅导员的技术水平，使航空模型活动向纵深发展。2、组织航空模型活动的几种形式。航空模型活动在组织形式上要体现出灵活性和多样性，才能满足不同条件的航空模型爱好者的需要，并吸引更多的青少年参加到这一活动中来。（1）航空模型班或航空模型队。一般由少年宫、少年之家等校外教育机关或体育机关组织。它有完善的活动计划和具体的培训目标，配备一名到几名专职辅导员，有固定的工作室和较多的经费、器材。这种活动方式主要针对
16、有一定基础的航模爱好者，为他们提供正规的训练条件和科学的培养环境，有利于他们进一步深入学习和研究，创造出好成绩。（2）航空模型小组。一般由中小学校组织，它也有活动计划和活动要求，配备一到两名兼职辅导员，有兼用的工作室和少量的经费、器材。这种活动以普及为主，是针对初学者的，一般制作简易模型飞机和初级自由飞模型飞机。（3）自发的航空模型小组。有很多的航空模型爱好者没有机会参加正式的航空模型组织，就自发地结合在一起进行简单的航空模型活动。如用攒下的零用钱购买器材，在家里建立简陋的航模工作室，活动中遇到问题互相商量请教老师或者去看一些有关航空模型知识的书籍，从中寻找答案。他们的活动不正规，没有计划，但
17、由于有兴趣，却可以长期坚持下来，一旦有人系统地辅导和帮助就能够取得突飞猛进的提高。（4）半自治的航模协会和航模研究会。初中以上学生可以在辅导员的指导下组织起来，有计划地进行一些简单、可行、见效快的航空模型活动。如组织观摩、组织小型比赛和召开研究会、讨论会等。他们的活动内容由组员自行决定。这种活动方式对锻炼学生的独立工作能力和组织能力有很大好处。另外，还可以搞断续的航模活动。在一些地区和学校，航模活动也像滑冰、游泳一样是一种季节性的群众活动。如果我们进一步宣传、引导和促进可以逐渐形成一种传统的航空模型活动。我国经常举行的秋季航空模型大赛就是多年形成的一种传统活动。3、工作秩序的建立。（1）环境、
18、示范的影响。环境。要给学生创造一个良好的活动环境，不光是清洁、美观和显示出科学技术的吸引力，还要显示出秩序和条理性。例如工具、材料的放置要整齐而有条理。示范。在老师向学生讲解一个问题，示范一个制作时，要注意有清楚的条理性和良好的工作秩序，这些行为本身对学生就是一种无言但十分有力的教育，使学生在感性上建立起有条理有秩序工作的意识。（2）工作秩序的教育和训练。在学生最初接触航模活动开始，就不可缺少工作秩序的教育。老师要用生动的实例使学生认识到工作秩序的重要性，使他们理解到同样完成一件工作，有秩序和无秩序会使制作的质量和效率产生很大的区别。在每一个模型的制作中，都要结合具体的制作，对同学们的工作秩序
19、提出要求，并进行评比和讲评，使他们在实践中养成有秩序工作的习惯。（3）安全操作。（1）环境、示范的影响。环境。学生的活动环境不但要显示出秩序和条理性，还要为他们的安全操作创造条件。例如不让学生接触他们不适宜操作的设备物品，如砂轮机、木工电锯、电刨、高压电、有毒有害的药剂等。此外在活动室内外学生所接触到的设备和物品都要符合安全标准（所有电源都有安全保护，材料和工具都是不容易使同学受到伤害的）。示范。教师的一切示范操作都必须达到安全操作规程要求，这点非常重要。如果老师平时就用不安全的方法操作，那么学生就很难去遵守安全操作规程。（2）安全教育。在学生接触航模活动的开始，老师就必须进行安全知识教育。首
20、先要用生动实例使学生认识到安全操作的重要性，然后再把安全教育贯彻到每项具体的操作技能教育中去，使学生们在学到每一项技术的同时，也知道它们的安全知识。老师在检查讲评中也要把安全操作当作一项指标。4、工艺方法。工艺方法是指我们利用各种工具对材料或半成品进行加工，使之最后成为产品的方法。例如古人搓绳子、制造陶器等都是一种种的工艺方法。这些都是人类在劳动中积累起来、并经过总结的操作技术经验。现代工业中，在正式生产一个产品之前，先要由技术人员专门研究设计和试验出一套合理的工艺方法来，然后人们按这个科学的方法生产产品。我们制作模型飞机也有工艺方法问题，每当我们完成了一架模型飞机的制作以后，再回忆起这架模型
21、飞机的制作过程时，往往会发现很多我们在制作中的经验和教训。在这个基础上如果再制作一架同样的模型飞机，我们一定会比第一架制作得更好，更快，更省。这就是因为我们有了更好的工艺方法。即使制作的模型飞机不完全与前一架相同，我们仍然可以利用以前的经验，使这架模型制作得更快，更好，更省。其实，我们每个人都有各方面的经验，特别是在制作了几架模型飞机以后。只要我们在制作一架新的模型飞机之前，认真考虑一下应采用什么工艺方法更好，那么你在制作时就会少走很多弯路。 5、观察、判断、实验和比较的解决问题方法。如果回忆一下我们所制作的各种航空模型，从每一个模型的制作开始，到这个模型能够很好地飞行，每前进一步我们都要克服
22、各种各样的困难才行。如何克服这些困难呢？除了老师的帮助和查阅有关资料以外，就是利用观察、比较和选择实验的方法。例如，有一架模型飞机不能够很好地直线飞行，我们怎样独立地去解决这个问题呢？首先要仔细地观察它的飞行现象。从多次反复的观察中去判断模型飞机的问题出在哪里，然后根据我们的判断去采取调整措施，并进行飞行实验，观察比较调整前后的飞行有什么不同，从而证明自己事先的判断是否正确。如果调整方法是正确的，那么就继续进行，直到完全调整好为止。如果实验证明第一次所采用的调整方法不正确，我们就再观察判断，找出新的调整方法进行实验，直到取得好的效果为止。在模型制作中所反复培养出来的这种观察、判断、实验和比较的
23、方法，可以推广应用到很多方面去。三、在航空模型活动中应注意的事项在进行航模活动时，辅导员要有意识地培养青少年不怕困难、不怕挫折、独立思考、勇于创新的精神，并教育他们严格按操作规程办事，自觉遵守组织纪律，逐渐形成严肃认真、一丝不苟的科学态度和实事求是、脚踏实地的工作作风。1、引导青少年运用课堂上所学的数理知识去理解航空模型的基本原理，帮助他们运用理论知识去解释制作和放飞中出现的问题，力争少走弯路。2、教育青少年敢于创新、不怕失败。在创新过程中失败往往多于成功，但只有不怕失败，才会取得最终的成功。3、搞航空模型活动，贵在坚持，不能仅凭一时兴趣停留在“好玩”的水平上。好奇、求知欲强是青少年的特点，辅
24、导员要针对这一特点因势利导，寓教育于活动中，使青少年认识航模活动是一项非常有意义的活动，自觉地把参加活动作为培养和锻炼自己的过程。4、在制作和放飞航空模型的时候，要随时提醒青少年注意安全。特别注意安全用电和安全使用化工原料，严格按操作规程办事，避免发生事故。制作航空模型所使用的工具要妥善保管和维护，勤俭节约，能动手制作或能用废品代替的零件，尽量不花钱去买。5、指导青少年注意积累资料和数据。进行航空模型活动，积累资料和记录各种数据非常重要，它既能使青少年学会一种在今后的科学研究中经常使用的统计方法，又有利于和别人的模型相互比较，找出差距。在制作、放飞过程中要及时记录下自己的心得和体会。特别是当某
25、种新的想法在头脑里一闪念的时候，千万不要白白放过它，要立刻记在本子里。到一定时间以后，拿出这些记录，仔细整理，认真总结，对自己的提高是非常有益的。6、发挥指导员的主导作用。作为一个航空模型辅导员，不仅要对航空模型活动充满热情，乐于献身，而且要热爱青少年，能够从生活上、学习上关心爱护他们。一个优秀的航模辅导员还要具有高尚的品质和高超的技艺，要有丰富的知识储备，并善于学习，能够从书本上和学生中发现新的有益的东西来补充、提高自己，要鼓励学生打破条条框框，赶上甚至超过自己。辅导员要经常和学生们一起“摸爬滚打”，及时发现问题，及时处理，有的放矢，并注意随时用自己的一言一行去影响、教育青少年。四、航模知识
26、1、飞机各部分的名称和作用模型飞机通常与载人的飞机一样，主要是由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机这五个部分组成。（1）机翼：是模型飞机在飞行时产生升力、克服飞机的重力，保证飞机离地、上升和在空中飞行时的横侧安定。（2）尾翼：包含水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼是保持模型飞机飞行时的俯仰安定，垂直尾翼是保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵可用来控制模型飞机的升降，垂直尾翼上的方向舵可用来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：提供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架 ，
27、后面两面三个起落架叫做前三点式；前部两面三个起落架，后面一个起落架叫后做三点式。（5）动力装置：它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机一般常用的动力装置有：橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。典型的常规飞机一般都具有以上五个部分，但在特殊形式的飞机上也有例外，例如在滑翔机上就没有动力装置；在“飞翼”式飞机上没有水平尾翼和机身等。2、一般飞机的操纵面和它们的作用（1）副翼：一般在机翼两端的后部，驾驶员通过操纵杆操纵副翼，可以使飞机左、右倾斜。（2）升降舵：一般在水平尾翼的后部，驾驶员通过操纵杆，使升降舵上翘和下弯，可以使飞机抬头和低头。（3）方向舵：一般在垂直尾翼的后部，驾驶员通过脚踏
28、板，使方向舵左右偏转，可以使飞机向左转或右转。3、空气和空气动力由于目前的模型飞机都是在大气中靠空气动力飞行的，因此在进行航模活动时要对空气和空气的流动规律做些初步了解。（1）空气空气是无色透明的气体，在标准大气压气温为15的情况下，每立方米干燥空气的重量为1293克。当物体和空气发生相对运动时，如我们迎风站在广场上被风吹，或是我们在无风时骑自行车前进，都会感到有风从前面吹来。在这两种情况下，我们与空气发生了相对运动，空气向后推我们的力就叫“空气动力”。（2）风一般把空气的流动现象特别是空气的水平流动称为风。一般用风速和风向（或风级）来表示风的特性。风对飞机的飞行产生影响，特别是对飞行速度较低
29、的模型飞机影响很大。当然，风对靠风力飞行的风筝有更大的影响。因此在飞行模型飞机时，对风的影响不能不加以考虑。如飞行速度较慢的初级橡筋动力模型飞机就不适宜在3级以上的风速下飞行。自由飞模型飞机也不适宜在较大的风速下飞行，因为它在飞行中会被风吹到很远的地方，不容易收回。飞机的起飞最好选在逆风的方向，同时也要考虑如何操纵才能使飞机能够落在预定的场地。自由飞模型飞机要考虑风向对回收的影响。（3）气流。其实，气流也是风。在航模中“气流”往往是指局部的空气流动，包括垂直方向的流动。而风往往是指空气在较大范围的总体流动。在空气的流动中，在接近地面的低空往往会遇到很多障碍物，如房屋、树木、小坡等，它们都会对空
30、气的流动产生影响，使原来的风向、风速都发生变化。而在低空飞行的模型飞机也会受到这些变化了的气流的影响。这就是地形性气流对模型飞机的影响。此外，由于局部温度的影响，会使热空气上升，形成热上升气流，而在它的周围冷空气的流动又会产生下降气流区。如果模型飞机能够利用上升气流，它就能在同样条件下飞得更高。4、升力的产生（1）机翼的升力：为了使飞机升空，必须克服飞机的重力，这个垂直向上的、克服重力的力就叫升力。目前在一般的飞机上，升力主要是由机翼产生的。当我们向相距很近的两张纸中间吹气时（图1），它们就会产生相互靠近的运动，我们向纸的一面吹气，它便会向上飘起。从这两个实验中可以看出，空气流速快的地方，空气
31、对纸的压强就减小，所以两张纸会向一起靠拢，一张纸会向吹气的那边飘起。图1从这两个实验我们可以设想，当空气吹过弧形翼面时，空气被翼面分成上、下两部分，它们从翼面的前缘分开，到翼面的后缘合拢。上面的空气要流过一个曲线，下面的却是直线，所以上面空气走过的路程要比下面的长一些。但它们所用的时间是一样的，因此流过上翼面的空气速度要比流过下翼面的大，这样上翼面的压强也就比下翼面的小，这上下翼面的压强差就是机翼的升力(伯努利定律)（图2）。 图2当平板形机翼有一定的正迎角时，空气也会形成这种不对称的流动，因而造成上下翼面的压力差而产生升力。因此，对机翼升力产生的原理，我们可以从两个不同的方面来解释：从总体来
32、看，不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面，当空气流过它们时，都会产生一种稍稍向下倾斜的流动，这种向下倾斜流动的空气的反作用力，就会向上推翼面而产生升力。从局部来看，不论是弧形翼面还是有一定正迎角的平板翼面，它们都会使流过的空气形成上下不对称的流动，因而造成上下翼面的压力差而产生升力。当飞机的机翼为对称形状，气流沿着机翼对称轴流动时，由于机翼两个表面的形状一样，因而气流速度一样，所产生的压力也一样，此时机翼不产生升力。但是当对称机翼以一定的倾斜角（称为攻角或迎角）在空气中运动时，就会出现与非对称机翼类似的流动现象，使得上下表面的压力不一致，从而也会产生升力（图3）。 图3（2）翼型的种类（图
33、4）图4 翼形的种类对称翼型：这类翼型的阻力很小，稳定性很好，升阻比很小，常用在要求具有良好操纵性能的线操纵特技或遥控特技的机翼上。双凸翼型：这类翼型升阻比较小，稳定性也较好，可用在要求具有良好操纵性能的遥控特技的机翼上以及像真模型的机翼上。平凸翼型：这类翼型的升阻比不大，但稳定性比较好，制作和调整较容易，可用在入门型机翼上。凹凸翼型：这类翼型的升阻比很大，由于它能产生比较大的升力，同时阻力也较大，所以它常用在低速的竞时模型飞机和室内模型飞机的机翼上。S形翼型：这类翼型的力矩特性是稳定的，它用于要求稳定性很好的没有水平尾翼的飞翼式模型飞机上。5、模型飞机飞行时所受到的阻力模型飞机飞行中受到与飞
34、行方向相反的阻力，阻碍模型飞机前进。按照阻力产生的原因它分为4类，即：摩擦阻力，约占总阻力3540%;压差阻力约占总阻力1520;诱导阻力，约占总阻力3040;干扰阻力约占总阻力510。（1）摩擦阻力空气是一种流体，也具有黏性，只是我们已习惯在空气中生活，察觉不出来。由于空气运动被物体表面粘住而产生的阻力叫摩擦阻力。摩擦阻力的大小，取决于空气的黏性。模型飞机表面光滑程度和与空气接触面积的大小。所以减小摩擦阻力主要从表面光滑着手。（2）压差阻力将一块平板垂直地放在水平流动的气流中，平板的前面正对着迎面吹来的气流，气流受到平板阻碍，速度急剧减小，压强大大增加，向被平板分开的气流，绕过平板，来不及聚
35、拢，形成一个很大的涡流区，涡流区的压强很小，这样平板的前后就产生了压强差，形成了压差阻力（图5）。 图5 图6假设一块圆柱体在运动空气中所受到的压差阻力等于1，那么，截面积和它相等的流线形物体的压差阻力是它的1/25，这是因为气流流过流线形物体时，可以逐步地减低速度，汇拢原来的流线，减少了物体后部的涡流区的缘放。所以模型飞机各部分都应尽可能使之成为流线形（图6）。（3）诱导阻力诱导阻力是随着升力而产生的，或者说是由升力“诱导”而产生的，所以称诱导阻力。当机翼产生升力时，由于机翼下表面的压力大，机翼上表面的压力小，因此机翼下表面的气流力图通过翼尖从下面向上表面流动，于是，翼尖部分的气流发生扭转，
36、形成翼尖涡流，阻碍飞机向前飞。减小诱导阻力的方法有：加大机翼的展弦比；改变机翼的形状，椭圆形机翼诱导阻力最小，梯形次之，长方形最大；改变翼尖形状，从翼根到翼尖逐渐变薄;加装整流条或加装小翼。（4）干扰阻力气流流过物体结合处时，气流被扰动而成为不稳定气流，产生的阻力叫干扰阻力。减小干扰阻力的方法是制作模型飞机时，把边角结合处的地方，做成圆弧形或加装整流条。6、空气动力实验为了通过实验，研究机翼的升力和翼面之间的关系，需要通过一些专门的仪器进行，在这些仪器中，最常见的就是风洞。简单地讲，风洞就是一个吹风的筒子，有了它，我们就可以使模型飞机静止不动地固定在支架上，靠风洞对它吹风而造成和飞行时相似的情
37、况，来进行实验。科研用的风洞是巨大而复杂的实验设备，在模型飞机实验中我们可以用简单的方法进行。（1）简易风洞。简易风洞是用一般的家庭用电风扇做成的。家用电扇的风力稳定，并且可以变速，这都是风洞所需要的性能。但直接用风扇吹风的主要缺点是风扇吹出的气流有一定的旋扭，而不是平行的。为了使风扇吹出的气流平顺，我们可用三合板或硬卡纸制成一个气流栅格。做一个有许多小格的框架。框架平面是一个正方形，厚度为200mm。把栅格放在风扇前面，栅格与风扇间的距离约100mm，并使栅格的轴线与风扇的轴线平行（图7）。 图7（2）风洞实验。有了简易风洞，还必须有一个简易的测量升力大小的空气动力天平。把不同的机翼模型插在
38、模型孔（横杆前端）处，并在配重挂钩上放上适当的配重使其平衡，然后放在栅格前，打开风扇，我们就可以看到作用在机翼模型上的空气动力了（由横杆末端的细针在刻度盘上指示出来）。也可以做如图8所示的简易机翼升力演示仪器。改变机翼与相对气流之间的迎角，我们也可以从刻度盘上看出升力的变化来。改变风扇的速度，升力也会发生变化。通过各种不同剖面的模型，在不同迎角和不同速度下实验，我们可以初步找出升力与这些因素之间的关系。 图87、螺旋桨和直升机自行车是靠轮子旋转前进的。但如果轮子离开地面，即使它还在旋转也不能推动车子前进了。那些在泥水、冰雪或沙地中“打滑”的车子就是这样。飞机要在空中自由地飞行，就必须有能在空中
39、产生推进力的装置。在飞机发明之前，人们有过很多有趣的设想，如用船桨在空中推进，用鸟来牵引飞行器，或用风帆推进等。但真正有效的空中推进装置还是螺旋桨。（1）旋转的螺旋桨为什么能在空气中产生推力呢？我们可以从三个角度理解：木螺钉可以拧入木头。我们也可以把螺旋桨设想成是一段“螺钉”，把空气设想成“木头”，螺旋桨在高速旋转时也一定能向空气“拧进”了！空气比木头“软”得多，螺旋桨即使不那么容易“拧”进去，也一定会把空气向后推，你看旋转起来的竹蜻蜒不是在向下推空气吗？我们不难设想在螺旋桨向后推空气的同时，空气的反作用力也在向前推螺旋桨。仔细观察螺旋桨的叶片，我们会发现它很像两个相互扭转的机翼，叶片在空气中
40、旋转起来就和机翼在空气中运动一样，也能产生升力。如果螺旋桨的旋转轴是水平放置的， 那么桨叶上的升力不就成了向前的推力了吗！ （2）螺旋桨的桨叶为什么是扭曲的？如果把一般飞机在直线飞行时的机翼的运动比作一横排直线前进的士兵，他们每个人的前进速度都是一样的，那么旋转着的桨叶就像是一横排正在转弯的士兵，靠近中心的士兵原地踏步，而最外侧的士兵就要快步跑了。总之，从中心到外侧士兵的速度要越来越快才行。由此不难理解，旋转着的桨叶，从桨根到桨尖，运动速度是越来越快的。螺旋桨推着飞机向前飞行时，它随飞机一起前进的速度，不论是对桨根还是桨尖，都是相同的。（3）直升机。一般的飞机都要在地面上滑行一段距离以后才能升
41、空；直升机是能够垂直起落的飞机。直升机之所以能够垂直起落，是因为它利用了桨轴竖直向上的螺旋桨产生的升力。其实从原理上讲，直升机的升空原理与“竹蜻蜒”十分相似。当然真正的直升机的螺旋桨要比一般飞机上产生推进力的螺旋桨复杂得多，这些复杂的机构主要是为了保证直升机除了直升直降外，还能前进、后退，左、右侧飞以及转弯时平衡等。（4）动力飞行在没有上升气流帮助的情况下，滑翔机从一定的高度下滑时，只能越飞越低，最后降落下来，因此滑翔这种飞行方式的飞行范围有限。为了提高飞行能力，就必须在滑翔机上装上发动机和螺旋桨等其他动力，这就成了“飞机”。飞机上的发动机带动螺旋桨旋转所产生的拉力可以克服飞行中的空气阻力，所
42、以飞机可以维持长时间水平状态的飞行，而不像滑翔机那样会很快降低高度。如果飞机上各种力的作用点都正好通过重心，飞机作水平等速直线飞行时，各种力的关系是：升力=重力，拉力=阻力。如果加大发动机的马力，从而使螺旋桨的推力增加，这时拉力阻力，飞机则会加速。随着速度的增大，升力也会增加，当升力大于重力时，飞机就开始上升。同时，随着速度的增加，飞机的阻力也很快增大，而且由于飞机抬头向上倾斜，使螺旋桨的拉力除了克服增大了的阻力以外，还要克服一部分重力，所以螺旋桨的拉力很快就会与增大了的阻力和重力分力相平衡，这样飞机就又能稳定地上升了。五、飞行调整的基础知识飞行调整是飞行原理的应用。没有起码的飞行原理知识，就
43、很难调好飞好模型。辅导员要引导学生学习航空知识，并根据其接受能力、结合制作和放飞的需要介绍有关基础知识。同时也要防止把航模活动变成专门的理论课。1、飞机的平衡和稳定（1）平衡在天平的两边放上相等的重物，则这个天平就处于平衡状态。在杠杆的支点两边， 如果力和力臂的乘积相等， 则这个杠杆就平衡了，飞机的重心就像杠杆上的支点，机翼和尾翼的升力，像杠杆上的力。要想使飞机上的俯、仰力平衡，就必须使重心两端的力矩相等。即：Aa=Bb。我们在手投滑翔调整所做成的模型飞机时，有时增加或减少机头的配重，这就是在移动重心的位置（从而改变a、b的长度）；调整机翼或尾翼的角度，就是在改变机翼或尾翼的升力（即改变 A
44、或 B 的大小），最后达到Aa=Bb的结果。（2）稳定。模型飞机在飞行中会不断地受到来自各方面的干扰（如阵风和不稳定的气流等），破坏原来的平衡状态。如果在外来干扰消除后，模型飞机本身有能力恢复到原来的平衡状态，这种能力就叫做模型飞机的稳定性或安定性。例如一个正立的不倒翁，外力使它偏离了中立位置后，只要你一放手，它就会自己重新立起来。这就是具有稳定性的不倒翁。如果把它倒立过来，只要稍有振动它就会倒下来，这就是不稳定的不倒翁。飞机上的重心位置，机翼、尾翼的形状，机身的长度，以及机翼的上反角等都对飞机的稳定性产生影响。例如，飞机的尾翼，有时就像箭羽一样在保持着飞机的航向或俯、仰飞行姿态。飞机的上反角
45、也对飞机的横向稳定性有帮助作用。影响模型飞机的稳定性的重要因素还有重心的位置和翼型的形状。概括地讲，重心在模型上的相对位置越靠前、越靠下，模型的稳定性越好。翼型的前缘半径越大，中弧线弯曲越小，稳定性越好。“S”型翼型的稳定性也很好。2、滑翔（1）在我们前面制作过的纸模型飞机、弹射模型飞机和手掷模型飞机等都是没有动力装置的模型飞机，这些没有动力装置的模型飞机也叫做滑翔机，它们在空中没有动力的飞行就叫滑翔。有动力的飞机在发动机停止工作以后的无动力飞行也可叫滑翔。（2）为什么模型飞机上没有动力，它却能在空中长时间地滑翔呢？观察从滑梯上下滑的孩子，他们没有任何动力装置，自己也没有用力，却从滑梯上很快地
46、滑下来了。从斜坡上向下骑车也是一样，这时不但可以不用力踏脚蹬，而且为了不让车下冲得太快，有时还要不断地刹车。是什么力量在推动从滑梯上下滑的孩子呢？谁都知道如果滑梯不是倾斜向下的斜面，而是水平放置的木板，坐在平板上的孩子就不能滑下去了。因为这时孩子的重力垂直向下，而木板对孩子的支持力竖直向上，这两个力相互平衡，孩子坐在板上不动。坐在滑梯斜面上的孩子的重力还是垂直向下的，但木板的支持力垂直于板面，是向前倾斜的，这样重力与支持力的合力就能把孩子沿着滑板向前推。自行车沿斜坡下滑也是一样。滑翔机在静气流中滑翔时也是倾斜向下的，只是好的滑翔机下滑翔的角度很小，看起来好像是在水平飞行，但你仔细观察，就会发现
47、它是越飞高度越低，这就证明它还是在向斜下方滑翔。向下倾斜滑翔的滑翔机也和从滑梯斜面上滑下来的孩子一样，重力垂直向下，升力与滑翔机的运动方向垂直，是向前倾斜指向上方的，重力与升力的合力便是推动滑翔机前进的力。（3）滑翔比。如果某一滑翔机在静气流中滑翔L米远时下降了H米高度，则这个滑翔机的滑翔比被定义为：L/H=K 。滑翔比K值越大，滑翔机的飞行品质越好。而且，一架滑翔机的滑翔比K，正好和这架滑翔机的升力和阻力的比值相等。（4）下沉率。滑翔机在静气流中滑翔时，每秒下沉的高度，叫“下沉率”。它的单位是米/秒。对于希望留空时间长的飞机，下沉率越小越好。下沉率和滑翔比都可以通过实验测量而得。通过这些测得
48、数据的比较，我们就可以看出我们的滑翔机的性能品质。滑翔速度是滑翔性能的另一个重要方面。模型升力系数越大，滑翔速度越小；模型翼载荷越大，滑翔速度越大。调整某一架模型飞机时，主要用升降调整片和重心前后移动来改变机翼迎角以达到改变滑翔状态的目的。3、平飞水平匀速直线飞行叫平飞。平飞是最基本的飞行姿态。维持平飞的条件是：升力等于重力，拉力等于阻力。由于升力、阻力都和飞行速度有关，一架原来平飞中的模型如果增大了马力，拉力就会大于阻力使飞行速度加快。飞行速度加快后，升力随之增大，升力大于重力模型将逐渐爬升。为了使模型在较大马力和飞行速度下仍保持平飞，就必须相应减小迎角。反之，为了使模型在较小马力和速度条件下维持平飞，就必须相应的加大迎角。所以操纵(
