图2-36 上翻的倾斜小翼（NASA照片）
（5）分叉翼端
老鹰的翼端是分叉形的，你可以从影片中看到滑翔中的老鹰，翼端的羽毛几乎没有扰动，可见效率非常高，NACA也有发展类似的翼端。
第五节 模型飞机与真飞机的“动力相似”
模型飞机在空气动力上有和真飞机有很多相似之处，但是它们之间又不完全相同，存在“动力相似”问题。不管是根据真飞机设计模型飞机，还是用模型飞机做试验来设计真飞机，都需要根据“动力相似”进行修正。
一、模型飞机与真飞机动力相似的条件
要想用模型飞机来进行有关真飞机的试验，首先要注意动力相似问题。不论是模型飞机还是真飞机，在飞行时不但有升力还有重力（地球的万有引力）。所以惯性力（如升力）与重力（表现为飞机的重量）的比值，对于飞机和模型都应一样。
飞机升力模型升力?
飞机重量模型重量56
升力与大气密度、速度平方及机翼面积成比例，物体重量可以认为等于物体质量乘以重力加速度。 1、几何尺寸
模型要在外形上与真飞机类似，缩小的比例可以根据条件而定。设比例为R，
飞机翼展（或其他长度）R?
模型翼展（或其他长度）飞机翼面积（或其他面积）R2?
模型翼面积（或其他面积）需要注意比例R不宜太小，否则模型太小，雷诺数太小，在气动力相似上要遇到很大困难。
2、模型飞机飞行高度和真飞机飞行高度的关系
真飞机飞行高度一般比较高，一般为8000到10000米，空气比较稀薄，空气密度为0.050Kgs2/m4，而模型飞机一般都靠近地面2-300米以下，空气比较稠密，密度为0.125Kgs2/m4。模型飞行高度的大气密度与真飞机飞行的大气密度的比值用字母?表示，如比例为2.5，制作模型时要先决定这个比值，然后再根据这个比值决定模型飞机的重量。
3、模型的重量 由前面有：
模型重量?1??1???????2??3
飞机重量?R??R?R 4、模型的速度
为了动力相似，应该有：
２飞机速度飞机长度＝＝R ２模型速度模型长度飞机速度＝R
模型速度 5、模型飞行的时间
做相同的动作时，模型飞机所需要的时间与真飞机的不一样：
飞机飞行距离飞机时间1?飞机飞行距离??模型速度?＝飞机速度???R ????R?模型飞行距离模型时间R?模型飞行距离??飞机速度?模型速度因此，用模型飞机进行试验会遇到一个很大的困难，就是模型反应太快。同样的动作，真飞机需要时间长，模型飞机需要时间短。
6、模型的角速度
模型飞机的速度比真飞机慢，但做同一动作时，模型用的时间比真飞机短。如果同样使飞机和模型飞机转360度，真飞机需要时间长，即角速度慢；模型需要时间短，
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它的角速度就快。两者需要时间的比值是R，所以飞机角速度与模型角速度的比值
1是。
R7、转动惯量
模型的重量如果按照前面所说的比例确定后，还有一个重量如何分配的问题。如果把模型飞机大部分重量用一块铅来代替并把这块放在重心附近，这就和真飞机的重量分布不一样，飞机在空中的飞行特性也就模拟不了。衡量这方面的特性通常用飞机绕三轴转动的关心大小来决定，这惯性大小称为转动惯量。转动惯量使飞机质量和一定长度的平方的乘积。这个“一定长度”与飞机各部分重量分布有关。所以模型飞机的转动惯量也一定要按着关系求出比值。质量的比值是R3/?，长度平方的比值是R2，于是飞机转动惯量与模型转动惯量的比值是R5/?。为达到预期要求的比例关系，在很多时候需要在模型的翼尖、机头、机尾内配重，同时总重量仍满足前面的要求。
8、模型所用发动机的功率
由于发动机需要带动螺旋桨，总的推进效率很难按比例达到，所以模型需要的功率应保证能达到前述模型的速度为准，要用多大的功率就用多大的功率。
如按照1:10的比例，翼面积为为1/100，要求模型重量只有真飞机的1/400，但是由于速度较快，大气密度也比较高，所以模型升力正好为飞机的1/400。
9、结论
因此，仅仅用外形相似的模型飞机来模拟仿真飞机是远远不够的，如果能动力相似，试飞结果可能给人一个假象，甚至会得到错误的结论。模型飞机的操纵比真飞机还困难，动力相似的模型反应比真飞机快。
第六节 螺旋桨
对于有动力飞行的模型飞机来说，除了采用目前还不十分普及的喷气发动机外，都要靠螺旋桨产生拉力。因此，螺旋桨的好坏直接影响着模型的飞行性能甚至安全。 一、与螺旋桨有关的一些名词和术语
图2-37 螺旋桨各部分名称
螺旋桨各部分的名称与机翼又很多相似的地方。桨叶相当于机翼的翼面，桨叶也有前缘和后缘，桨叶的剖面形状也和机翼剖面形状差不多。但是模型飞机飞行时，螺
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旋桨一面旋转产生拉力，一面又随飞机前进，所以它的工作情况要比机翼复杂得多。
1、右旋螺旋桨和左旋螺旋桨
当我们站在螺旋桨后面（相当于飞机驾驶员的位置）来观察螺旋桨旋转。如果看到螺旋桨是顺时针方向旋转，这种螺旋桨称为右旋螺旋桨，反之称为左旋螺旋桨。
对于大多数活塞发动都采用右旋螺旋桨，这是因为使用的螺钉和螺纹都是右旋的居多，这样螺旋桨就不会松脱了，由于惯性，螺旋桨会变得很紧，保证了安全。
2、螺旋桨的旋转面
螺旋桨旋转时，通过螺旋桨上一点并且垂直与旋转轴的一个假想的平面。 3、螺旋桨直径（D）
螺旋桨两个桨尖之间的距离。也可以认为是螺旋桨旋转时最大旋转面的直径。 4、桨叶角（?）
桨叶剖面的弦线与旋转平面之间的夹角称为桨叶角。
从定义上看，螺旋桨的桨叶角与机翼的安装角相似。不过机翼装在机身上的安装角一般沿机翼翼展都是相同的，只有少数模型的机翼安装角在翼尖部分小，靠一根部分大。可是螺旋桨的桨叶却完全不同了：越靠近旋转轴，剖面的桨叶角越大；越接近桨尖，剖面的桨叶角越小。制作正确的螺旋桨，从桨尖到桨根，桨叶角的扭状程度是逐渐增大的。
图2-38 作用在螺旋桨上的空气动力
5、旋转速度（U）
螺旋桨旋转时桨叶上任一剖面延圆周切线方向的旋转线速度。
U?2?rn
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n为螺旋桨每分钟的旋转圈数，r为桨叶上任一剖面到旋转轴的距离。
由于螺旋桨桨叶各剖面到旋转轴的距离r都不相等，所以螺旋桨旋转时，各个剖面所经历的路程也不相等。越靠近桨尖，半径越大，旋转速度也就越大。螺旋桨旋转所引起的习惯力对气流的速度就等于螺旋桨的旋转速度。
6、前进速度（V）
模型飞机飞行时，由于桨叶随着模型一起运动，所以螺旋桨的前进速度等于模型飞机的飞行速度。
7、合速度（W）
螺旋桨旋转时产生拉力，使模型向前飞行。这是，真正作用在桨叶上的气流是螺旋桨旋转引起的相对气流速度U和模型前进作用在桨叶上的相对气流的速度V之矢量和。它称为合速度。
8、桨叶迎角（?）
桨叶剖面的弦线与合速度方向之间的夹角称为桨叶迎角。如果模型没有前进速度，那么桨叶角?就等于桨叶迎角?。所以一般情况，桨叶迎角总是小于桨叶角的。
与机翼情况相似，这个角度的大小，决定了桨叶剖面产生的拉力大小。 9、气流角（?）
合速度W与旋转速度之间的夹角?称为气流角。
显然，由于桨叶各剖面处的旋转速度都不相同，所以越靠近桨尖气流角越小。 10、几何螺距（H）和实际螺距（H?）
如果螺旋桨翼面旋转一面前进，亲近的方向是沿着桨叶剖面的翼弦方向，也就是说桨叶迎角为0度，那么每旋转一圈，剖面前进的距离称为几何螺距（H）。
图2-39 几何螺距与实际螺距
但是与机翼的情况相似，要使螺旋桨产生足够的拉力，桨叶与相对气流一定要呈某个迎角，所以在实际飞行中桨叶应当是沿着气流的方向并带着某个迎角前进，而不是沿桨叶剖面翼弦方向前进。螺旋桨桨叶沿着相对气流方向旋转一周，剖面前进的距离称为实际螺距（H?），也就是说，几何螺距使桨叶迎角为0度时的实际螺距。如果把螺旋桨旋转一圈时桨叶剖面经过的轨迹加以展开，从图上可以看到实际螺距一定比几何螺距小。如果桨叶迎角越大，这个差别也越大。
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航模基础知识 原理与结构 - 图文
