伞翼模型飞机的特点
伞翼模型飞机的特点
结构特点
一般模型飞机采用刚性机翼,展弦比较大。而伞翼模型飞机则是采用软翅结构,展弦比很小的三角形机翼,或是采用像翼伞一样的充气式软机翼。一般模型有尾翼,而伞翼模型(如“希望号”伞翼模型飞机)没有尾翼,属于飞翼类型。
空气动力特点
从空气动力角度看,由于是软翅(或软翼)和小展弦比,伞翼的空气动力性能不如常规机的机翼。升阻比一般只有常规机翼的1/2左右,效率是很低的。但是伞翼失速推迟,临界迎角比常规机翼的大1倍,甚至更多,使得最大升力系数较大,所以平飞时需要速度也大大降低;而且由于它结构简单,重量轻,使翼载荷大大减小。它拆装简单,重量轻,运输方便,因此在低速度、短跑道作业领域内显示出独特的优越性。
(1)方向平衡和方向安定性
机翼阻力形成的方向力矩决定于左右机翼的对称性。对称时方向力矩平衡,不对称则方向力矩不平衡。
常规的模型飞机的方向安定性主要靠垂直尾翼来保证,但有的伞翼机没有尾翼因此方向安定性依赖于机翼的后掠角。如后掠角过小,将导致方向安定性不足。
(2)横侧平衡和横侧安定性
右旋螺旋桨会产生使模型向左的滚转力矩。这个力矩对橡筋伞翼模型来说十分强劲。橡筋重量越大,相同重量的橡筋束越短,反作用力矩越大。
左右机翼面积不等(或不对称)会使升力不等而形成滚转力矩。常规模型主要靠机翼的上反角保证横侧安定性。而三角形伞翼基本上没有上反角,其横侧安定性来自2个因素:①机翼的后掠角。但后掠角的横侧安定作用远不如上反角。一般认为10°后掠角还不能保证足够的横侧安定性。②低重心。这类模型的机翼高出机身,好像人们打伞一样,所以就叫“伞翼”。重心在侧压中心以下的相当距离上,侧滑时就会产生较大的恢复力矩。同时类似于“重摆”的作用,倾斜时重心升高后有回复到气动中心下方的趋势,也起到了横侧安定的作用。
俯仰平衡和俯仰安定性
常规模型飞机的俯仰平衡是由机翼和水平尾翼对于重心的力矩来决定的。而有的伞翼机没有水平尾翼,它的俯仰平衡主要由重心与压力中心相对位置来确定,即重心要在迎力的延长线上。重心靠前,将导致迎角减小直到俯冲;重心靠后,将导致迎角加大直到失速。
常规模型的俯仰安定性主要由水平尾翼来保证。一般伞翼机靠低重心和机翼的后掠角来保证。常规机翼一般是不安定的,即迎角增大时压力中心前移。伞翼机的伞翼后掠角较大,翼尖部分的位置相对后移,可起到类似水平尾翼的作用。或者说,由于机翼后掠改变了整个机翼压力中心移动的规律,即迎角增加时压力中心后移,迎角减小时压力中心前移。低重心的俯仰安定作用和横侧安定作用相同,也类似重摆的作用。