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私人造飞机并没有想象中那么复杂。想想看,修自行车的莱特兄弟早在1903年就已经上天了。空气动力学、材料力学、航空气象学、飞机动力学……很深奥,但造飞机需要的是动手能力。可以坦诚地讲,以质量而论,大学教授的DIY产品往往不如职业木匠或者农场主的。
从2004年6月1日开始,民航总局不再派人检查你的飞机能不能飞,你只需要打个电话向当地空管部门申请一下:我准备下午14:30起飞,航线是那里到那里,高度200米,如果有民航机也要这么飞的话请避让一下,另外,请空军不要击落我。
1、制造航模
在正式DIY飞机前,最好应该有一点制造航模的经验。航模虽小,原理一致。遥控航模的造价从数千到上万不等,在制造过程中能熟悉飞机的各个组成部分和安装,在操纵过程中可以很直观地认识飞机的各个部分是如何工作的。等这一阶段结束以后,一般都能做到术语滚滚而来,这样对下一阶段查看资料帮助很大。如果在这一阶段造不出能飞起来的航模,那么建议您停止您的航空梦。烧钱也得有个限度。
2、购买图纸
如果你不想花个二三十年把前面提到的一大堆学问重新学习一遍,购买图纸的钱就最好一分都别省。所以您可以在网上查到您所喜欢的超轻型飞机型号,然后邮购图纸,这项花费在1000~2000元。需要说明的是,DIY飞机大多为螺旋桨飞机。如果您觉得需要DIY一架喷气式飞机才够拉风,鉴于您是初学者,建议口服农药比较直接一些。图纸到手,请找一个熟悉工业英文和科技英文的朋友来把它翻译成中文。大学四六级英语在这里根本不管用,因为有大量术语。在组装飞机的时候,可以直接邮购散件,也可以纯DIY。造价视机型而定,从8万元到50万元不等。超过50万元可以直接买整机,但是关税比较重。自己加工有很多乐趣,但是耗费的时间更长。
3、准备材料
DIY的工作场所不需要很大,一个车库足矣。在动手之前,请准备以下材料:
1)一张巨大的水平木制工作台,足够把飞机零件放上去加工,一侧要有固定刻度精确的米尺一条。
2)冲床和铣床各一台(没有条件,直接找金属加工厂也行)。
3)游标卡尺,不锈钢米尺、卷尺、三角尺、记号笔(使用塑料尺的请回去继续造航模)。
4)锤子、弓型锯(需要一个系列,你不是鲁班吧?)、打铆机、打孔机、钳子(N个,做机翼时弯曲木材需要用很多)、扳手、铁剪、锉刀及修毛刺的工具。
5)手套、防护面具、防毒面具、防护服(你不想被金属屑打到星光灿烂吧?)。
6)照明设施(在昏暗的光照下人很容易疲惫)和通风设备。
7)灭火器。
为了保证飞机的重量足够轻,DIY飞机推荐使用航空铝管和不锈钢管以及木材。国内市场上有无缝铝合金管,如果要替换专业的航空铝管的话,请测试强度。注意,莱特兄弟的时代已经过去了,很难找到合适的原木。木料请使用复合木料,经过层层黏合的复合木料强度比原木还要高。千万不要去装修市场购买复合木料,因为厂家相信用户的柜子和门不用飞行,所以上胶并不均匀,而这些没上胶的地方强度很低,很可能在飞行过程中发生断裂,然后您将在《中国私人航空史》中占据一席之地供后人缅怀。木料需要自己做,用什么木头,什么胶,各人的看法并不一致。但是,无论如何做,都需要通过强度测试,祝您好运!
4、制作
DIY飞机次序类似水獭吃鱼———从尾部开始。从心理上来说,有一种渐入佳境的感受,一旦开始了就不大容易停下来。先做机头的话,很可能马上就停下来了,最后只能把螺旋桨像鹿头一样挂在自己家客厅墙上。从技术的角度来讲,机尾的难度不算很高。然后安装翅膀、机身,最后才是引擎。其他的部分都可以按照图纸装配,但是引擎要麻烦一些,因为它的重量决定了它的位置很关键,直接影响到飞机的重心位置。而飞机的重心太靠前或者靠后都不好,会造成飞机的操纵性降低。在飞机大体完成以后,要调试引擎的位置,通过前后移动寻找整机重心的最佳点。
引擎也是DIY飞机中最昂贵的部件,大约占到整个成本的13。一般推荐使用ROTAX503型发动机,带变速箱和电启动的B型大约要6000美元,简陋一点的大约4500美元,可以上网全球询价,香港有一家彼岸航空代理ROTAX发动机。ROTAX503发动机接近50马力,重314公斤,马力和重量都令人满意。当然,也有推荐使用摩托两冲程发动机的,价格能便宜下来好大一块。由于安装双发造成飞机飞行危险性增加,所以超轻型飞机一般都是单发。而单发的话,对发动机考验比较大。ROTAX的质量不错,但是贵。摩托发动机价格便宜,但是稳定性不能保证。路怎么走,您自己选。
5、安装仪表
飞机上一定要有五表:发动机转速表、温度表,还需要高度表、空速表、升降速度表。转速表可以在购买发动机时直接向厂商订购,剩下的各种表可以从海外购买,但更直接的方法是向国内航校购买。相信在DIY飞机的早期,考虑到为了我国航空事业的兴旺发达,这些表都能以半买半送的形式搞到手。
装配完了,喷漆装修一番,一架属于你本人的飞机就造好了。
小贴士:
1)铝管加工妙法
DIY飞机过程中会用到大量加工过的铝管。由于铝管不是标准件,要弯曲到合适的角度很难,施力不当又容易破裂变形。其实这非常简单:在工作台上先钉好一个木块,然后按照设计图纸在台板上画好弯曲的角度。找一个凹槽宽度等于铝管直径的硬木滑轮,固定在需要弯曲的地方。把铝管拿来,中间灌满干沙子塞实,两头封好。一头顶在木块上,需要弯曲的地方靠在木滑轮上,然后加力一点点弯曲。由于放了沙子,铝管不会破裂变形。而且由于事先在工作台上画好了所需的形状,每根管加工出来都一样。
2)钢丝绳的使用
钢丝绳(19股)通常用于飞机的控制系统,或者连接机翼和机身。如果发生锈蚀或磨损,就太可怕了。所以,钢丝最好是镀锌的。如果要穿过铝管或者钢管,一定要打磨管子的内壁,不能有毛刺。当需要截断钢丝绳的时候,切忌不能使用乙炔喷枪,因为受热会降低钢丝绳的强度。请在要截断的部分裹上电工胶布,用凿子敲打着截断。
最后,请别忘了给分,写这么多不容易,手都写累了。
遥控飞机什么牌子好+
首先我要更正的是,图-144S(预产型和量产型)使用NK-144涡轮扇引擎,图-144D(改型)使用推力更大的RD-36-51引擎,只有后来的图-144LL(1990年)才是使用来自图-160的NK-321引擎。而144LL中途难产,图160于80年代末服役,所以速度比较其实是在图144D和图160之间进行的。也就是RD-36-51引擎和NK-321引擎之间的速度比较。
无疑NK-321引擎的推力绝对是大于RD-36-51引擎的,但为何纸面上装备先进引擎图160反而比装备老旧引擎的图144D飞得慢?
其实这是一个误区。要知道高度对速度影响很大,越高意味着空气阻力越小,自然参数就越快。
图144D的巡航高度是18000米,最大巡航速度 M2.35(约2500公里/小时) ,正常巡航速度 M2.2(约2300公里/小时)
图160的升限才15000米,巡航高度高度才13700米,所以160所遇到的空气阻力更大,巡航速度才M0.9。至于那个最大平飞速度M2.05(2000千米/小时),看看人家的条件——那是在海拔12200米时。
所以换算下来,两种飞机高空速度其实差不多。要是在空军的作战高度,也就是海平面到1000米的高度上,图160还能飞到M0.9,图144D是无论如何也达不到这个成绩的。
最后我要说明的是,为何在设计的时候不让图160飞得更高点?请看两者的载重比较:
图160空重118吨,正常起飞重量267吨,最大起飞重量275吨。
而图144D最大起飞总重,也就是算上什么自重啊设备啊乘客啊货物啊,总共才180吨。
那么谁更牛一些我想不用我再说了吧。
四冲程和二冲程的区别
O第一步,整体设计。
1。确定翼型。我们要根据模型飞机的不同用途去选择不同的翼型。翼型很多,好几千种。但归纳起来,飞机的翼型大致分为三种。一是平凸翼型,这种翼型的特点是升力大,尤其是低速飞行时。不过,阻力中庸,且不太适合倒飞。这种翼型主要应用在练习机和像真机上。二是双凸翼型。其中双凸对称翼型的特点是在有一定迎角下产生升力,零度迎角时不产生升力。飞机在正飞和到飞时的机头俯仰变化不大。这种翼型主要应用在特技机上。三是凹凸翼型。这种翼型升力较大,尤其是在慢速时升力表现较其它翼型优异,但阻力也较大。这种翼型主要应用在滑翔机上和特种飞机上。另外,机翼的厚度也是有讲究的。同一个翼型,厚度大的低速升力大,不过阻力也较大。厚度小的低速升力小,不过阻力也较小。因为我做的是练习机,那就选用经典的平凸翼型克拉克Y了。因伟哥有一定飞行基础,速度可以快一些,所以我选的厚度是12%的翼型。
实际上就选用翼型而言,它是一个比较复杂、技术含量较高的问题。其基本确定思路是:根据飞行高度、翼弦、飞行速度等参数来确定该飞机所需的雷诺数,再根据相应的雷诺数和您的机型找出合适的翼型。还有,很多真飞机的翼型并不能直接用于模型飞机,等等。这个问题在这就不详述了。
机翼常见的形状又分为:矩形翼、后掠翼、三角翼和纺锤翼(椭圆翼)。
矩形翼结构简单,制作容易,但是重量较大,适合于低速飞行。后掠翼从翼根到翼梢有渐变,结构复杂,制作也有一定难度。后掠的另一个作用是能在机翼安装角为0度时,产生上反1-2度的上反效果。三角翼制作复杂,翼尖的攻角不好做准确,翼根受力大,根部要做特别加强。这种机翼主要用在高速飞机上。纺锤翼的受力比较均匀,制作难度也不小,这种机翼主要用在像真机上。因为我做的是练习机,就选择制作简单的矩形翼。
翼梢的处理。由于机翼下面的压力大于机翼上面的压力,在翼梢处,从下到上就形成了涡流,这种涡流在翼梢处产生诱导阻力,使升力和发动机功率都会受到损失。为了减少翼梢涡流的影响,人们采取改变翼梢形状的办法来解决它。一般方法有三种,如图。
因为我做的是练习机,翼载荷小,损失些升力和发动机功率不影响大局,所以,我的翼梢没有作处理。
2。确定机翼的面积。模型飞机能不能飞起来,好不好飞,起飞降落速度快不快,翼载荷非常重要。一般讲,滑翔机的翼载荷在35克/平方分米以下,普通固定翼飞机的翼载荷为35-100克/平方分米,像真机的翼载荷在100克/平方分米,甚至更多。我选择60克/平方分米的翼载荷。40级的练习机一般全重为2.5公斤左右。又因为考虑到方便携带和便于制作,翼展定为1500毫米。那么,整个机翼的面积应该为405000平方毫米。通过计算,得出弦长为270毫米。还有,普通固定翼飞机的展弦比应在5-6之间。通过验算得知,这个弦长在规定的范围之内。
3.确定副翼的面积。机翼的尺寸确定后,就该算出副翼的面积了。副翼面积应占机翼面积的20%左右,其长度应为机翼的30-80%之间。因为是练习机,不需要太灵敏,我选15%。因为我用一个舵机带动左右两个副翼,所以副翼的长度要达到翼展的90%左右。通过计算,该机的副翼面积因为60750平方毫米,那么,一边副翼的面积就是30375平方毫米。
4.确定机翼安装角。以飞机拉力轴线为基准, 机翼的翼弦线与拉力轴线的夹角就是机翼安装角。机翼安装角应在正0 -3度之间。机翼设计安装角的目的,是为了为使飞机在低速下有较高的升力。设计时要不要安装角,主要看飞机的翼型和翼载荷。有的翼型有安装角才能产生升力,如双凸对称翼。但是,大部分不用安装角就能产生升力。翼载荷较大的飞机,为了保证飞机在起飞着陆和慢速度飞行时有较大的升力,需要设计安装角。任何事物都是一分为二的,设计有安装角的飞机,飞行阻力大,会消耗一部分发动机功率。安装角超过6度以上的,更要小心,在慢速爬升和转弯的的情况下,很容易进入失速。像我的这种平凸翼型,可产生较大的升力,翼载荷又小,不用设计安装角。如果非要设计安装角的话,会造成飞机起飞后自动爬高。
4.确定机翼上反角。机翼的上反角,是为了保证飞机横向的稳定性。有上反角的飞机,当机翼副翼不起作用时还能用方向舵转弯。上反角越大,飞机的横向稳定性就越好,反之就越差。如图。
但是,上反角也有它的两面性。飞机横向太稳定了,反而不利于快速横滚,这恰恰又是特技机所不需要的。所以,一般特技机采取0度上反角。因我做的是练习机,以横向稳定性为希望,所以我选择了3度上反角。
5.确定重心位置。重心的确定非常重要,重心太靠前,飞机就头沉,起飞降落抬头困难。同时,飞行中因需大量的升降舵来配平,也消耗了大量动力。重心太靠后的话,俯仰太灵敏,不易操作,甚至造成俯仰过度。一般飞机的重心在机翼前缘后的25~30%平均气动弦长处。特技机27~40%。在允许范围内,重心适当靠前,飞机比较稳定。
所谓的四冲程发动机,是指发动机曲轴每旋转两周,经历进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环,而两冲程发动机只需要曲轴转动一周、经历两个冲程即可完成一个工作循环。
从结构上来看,二冲程发动机的结构相对比较简单,主要由气缸盖、气缸、活塞、活塞环等零件组成,在缸体上开有进气孔、排气孔和换气孔;气孔的开启和关闭由活塞的位置决定。与四冲程发动机相比,没有复杂的配气机构和润滑系统,冷却系统一般都采用风冷,结构上大为简化。
从性能上来看,当曲轴转速相同时,二冲程发动机单位时间的作功次数是四冲程发动机的两倍。理论上二冲程发动机的功率应是四冲程发动机的两倍(但实际上只有1.5~1.7倍),发动机的升功率更高,动力性更好,发动机的振动也比较小。另外二冲程发动机重量比较轻,制造成本低廉,故障率也更低,维修也比较方便,使用起来更方便灵活。
综合来看,四冲程发动机应用的更加广泛,绝大多数的汽车和工程机械上搭载的都是四冲程发动机,而二冲程发动机更多的应用在那些不常使用和“推重比”很重要的场合。比如说剪草机、油锯、航模、农作机械等,一些小型摩托车和比较讲究动力性能的越野摩托上使用的也比较广泛。还有就是坦克、船舶、重型运输车辆等,这些车型对发动机的动力性要求高,又要求发动机的重量轻、体积小,二冲程发动机就是很好的选择。
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