什么是手?jǐn)S滑翔機(jī)
航空模型的種類非常多,手?jǐn)S滑翔機(jī)是完全依賴玩者擲出的力量使飛機(jī)飛行,在玩手?jǐn)S滑翔機(jī),玩者需要注意飛機(jī)各部份的重力配置是否適當(dāng),再配合擲出的力量及方向,才能使飛機(jī)可以往你想飛的方向前進(jìn),飛得又高又遠(yuǎn)。對(duì)于第一次接觸航空模型的朋友,最適合先嘗試玩手?jǐn)S滑翔機(jī),你不但可以在飛行中了解到飛機(jī)的飛行原理、流體速度與壓力的相對(duì)關(guān)系,更可以依你的想象力制作出屬于自己的飛機(jī)。手?jǐn)S滑翔機(jī)所使用的材質(zhì)大都以保麗龍、珍珠板、以及「巴爾沙木」所制成。巴爾沙木是一種非常輕的木材,它的重量大約與保麗龍差不多。
滑翔機(jī)為什么會(huì)飛
滑翔機(jī)沒有螺旋槳或噴射推進(jìn)的動(dòng)力,為什么仍可以遨翔于天空?
滑翔機(jī)的飛行有如小孩玩溜滑梯一樣,由重力沿溜滑梯斜面方向的分力,所產(chǎn)生的動(dòng)力,使小孩逐漸下滑前進(jìn)。
飛機(jī)飛行時(shí)所受的力
在地表附近所有東西,都受到地球的引力所吸引,因此飛行器都盡量把機(jī)體制作的輕一點(diǎn);像氣球之類的飛行器裝有比空氣輕的氣體,因?yàn)榭掌鞯母×Γ葰馇虻闹亓看螅虼藲馇蚰芨∑?。然而飛機(jī)的飛行原理和氣球并不相同,我們看到飛機(jī)由地面起飛時(shí),飛機(jī)必須具有向前移動(dòng)的推力,同時(shí)空氣會(huì)流經(jīng)機(jī)翼而產(chǎn)生升力,當(dāng)升力大于飛機(jī)重力時(shí),飛機(jī)就能離地飛行,不過飛機(jī)向前移動(dòng),空氣也會(huì)有一股阻止飛機(jī)前進(jìn)的阻力。
拉起機(jī)頭-談攻角與升力
風(fēng)箏迎風(fēng)飛翔時(shí),其平板的紙制風(fēng)箏面如何產(chǎn)生升力?而升力的大小又與風(fēng)力或攻角有何關(guān)系?當(dāng)你坐在行駛中的車中,手中握著一片板子,在沒有其它車子的安全情況下,將板子水平伸出窗外;我們以風(fēng)洞研究飛機(jī)在飛行時(shí),不同飛行姿勢下主翼攻角與升力與阻力的關(guān)系,你會(huì)發(fā)現(xiàn)板面與風(fēng)之間的夾角(攻角)由0°逐漸增加時(shí)升力也會(huì)增加,但是攻角增至超過15°后,升力突然降低,阻力卻快速增加,機(jī)翼上會(huì)產(chǎn)生渦流,同時(shí)升力中心向后移動(dòng),產(chǎn)升力矩,使飛機(jī)發(fā)生向下俯沖,這現(xiàn)象稱為失速。
失速情況通常發(fā)生在駕駛員將升降舵打太多上舵,造成機(jī)尾下壓,同時(shí)機(jī)首上抬,此時(shí)如果飛機(jī)的動(dòng)力不足,飛機(jī)無法爬升,機(jī)翼攻角旋即超過15°后,升力陡降就可能造成失速而墜落飛機(jī)通常用升降舵來改變飛機(jī)的攻角,拉起上舵,機(jī)翼攻角增加,反之推下舵,機(jī)翼攻角減少,然而手?jǐn)S滑翔機(jī)卻少用升降舵改變攻角,大多以重心的前后移動(dòng)變化來改變飛機(jī)的攻角。
滑降比與升阻比
滑翔機(jī)的滑空性,能我們可以用滑降比來說明,滑降比定義為
滑降比=滑翔前進(jìn)的距離/滑翔降下的高度-(1)
由此可知滑降比越大表示單位高度可以滑翔距離越遠(yuǎn),也就是滑翔性能越好。
如果我們假定滑翔機(jī)為等速度滑翔,由牛頓定律可得知,合力為零。
升力=重力垂直斜面分力-(2)
阻力=重力沿斜面分力-(3)
我們定義升阻比=升力/阻力-(4)
重力垂直斜面分力與重力沿斜面分力所構(gòu)成的三角形,與滑翔前進(jìn)的距離、與滑翔降下的高度所構(gòu)成的三角形相似,所以邊長成比例,我們得到
重力垂直斜面分力/重力沿斜面分力=滑翔前進(jìn)的距離/滑翔降下的高度-(5)
最后我們綜合(1)(2)(3)(4)(5)式,我們得到
升阻比=升力/阻力=重力垂直斜面分力/重力沿斜面分力
=滑翔前進(jìn)的距離/滑翔降下的高度=滑降比

我們由升阻比=滑降比這個(gè)關(guān)系得知,如果我們追求滑翔機(jī)要擁有極佳的滑翔性能,也就是滑降比要非常大,必須要求滑翔機(jī)的主翼必須具備最大的升力及最小的阻力。
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