2. ¿Qué es un modelo de avión?
En general, los modelos que pueden volar en el aire se denominan aeromodelos y modelos de aviación.
2. La función de la realización de actividades de modelo de aviación
Modelo de aviación es el término general para todo tipo de modelos de aeronaves. Incluye modelos de aviones y otros modelos de aviones.
3. Composición de los aeromodelos
Al igual que los aviones tripulados, los aeromodelos se componen principalmente de cinco partes: alas, cola, fuselaje, tren de aterrizaje y motor.
1. Ala: es un dispositivo que genera sustentación cuando el modelo vuela y puede mantener la estabilidad lateral del modelo durante el vuelo.
2. Cola: incluye cola horizontal y cola vertical. La cola horizontal puede mantener la estabilidad de cabeceo del modelo de avión, mientras que la cola vertical puede mantener la estabilidad direccional del modelo de avión. El elevador en la cola horizontal puede controlar la sustentación del modelo de avión, y el timón en la cola vertical puede controlar la dirección de vuelo del modelo de avión.
3. Fuselaje - La parte del tronco que conecta varias partes del modelo en un todo se llama fuselaje. Al mismo tiempo, el fuselaje puede transportar los componentes de control, equipos y combustible necesarios.
4. Tren de aterrizaje: dispositivo para despegar, aterrizar y estacionar aviones modelo. El tren de aterrizaje delantero y los tres trenes de aterrizaje traseros se llaman triciclos; hay tres trenes de aterrizaje a cada lado del frente, y el tren de aterrizaje trasero se llama tren de aterrizaje de triciclo.
5. Motor-es el dispositivo que genera potencia de vuelo para los aeromodelos. Los dispositivos de potencia comúnmente utilizados en los modelos de aviones incluyen: bandas elásticas, motores de pistón, motores a reacción y motores.
IV. Términos comúnmente utilizados en la tecnología de modelos de aviación
1. Envergadura: la distancia en línea recta entre las puntas del ala izquierda y derecha (cola). (También se incluye la parte que pasa por el fuselaje).
2. Longitud total del fuselaje: la distancia en línea recta desde el extremo delantero hasta el extremo trasero del modelo de avión.
3. Centro de Gravedad - El punto donde actúa la gravedad combinada de cada parte del aeromodelo se llama centro de gravedad.
4. Perfil aerodinámico: la forma de la sección transversal del ala o cola.
5. Cuerda: la línea de conexión entre los bordes anterior y posterior.
6. Relación de aspecto: la relación entre la envergadura y la longitud promedio de la cuerda. Una relación de aspecto alta significa que las alas son largas y estrechas.
Algunas preguntas básicas sobre aeromodelismo.
1. Elevación y arrastre La razón por la que los aviones y aeromodelos pueden volar es porque la sustentación de las alas supera la gravedad. La sustentación del ala es causada por la diferencia de presión del aire entre las partes superior e inferior del ala. A medida que el modelo vuela por el aire, la velocidad del aire en la superficie superior del ala aumenta y la presión disminuye. La velocidad del aire en la parte inferior del ala disminuye y la presión aumenta (ley de Bernoulli). Ésta es la razón de la diferencia de presión entre las alas superior e inferior. Hay dos razones para el cambio de velocidad del flujo hacia arriba y hacia abajo del ala: a. Perfil aerodinámico asimétrico. b. Hay un ángulo de ataque entre el ala y el flujo de aire relativo. El perfil aerodinámico es la forma de la sección del ala. La mayoría de las secciones del ala son asimétricas, con el arco inferior recto y el arco superior curvado hacia arriba (tipo plano-convexo) y el arco superior e inferior curvados hacia arriba (tipo cóncavo-convexo). Un perfil aerodinámico simétrico debe tener un cierto ángulo de ataque para producir sustentación. La sustentación depende principalmente de cuatro factores: a. La sustentación es proporcional al área del ala. b. La sustentación es proporcional al cuadrado de la velocidad del avión. En las mismas condiciones, cuanto más rápida sea la velocidad de vuelo, mayor será la sustentación. c. La sustentación está relacionada con el perfil aerodinámico y, por lo general, el ala con un perfil aerodinámico asimétrico tiene una mayor sustentación. . En ángulos de ataque pequeños, la sustentación (coeficiente) aumenta linealmente con el ángulo de ataque. Después de cierto límite, la sustentación disminuye rápidamente a medida que aumenta el ángulo de ataque. Este límite se llama ángulo crítico de ataque. Además de la sustentación, que genera resistencia, otros componentes del ala y la cola horizontal generalmente solo generan resistencia.
2. El vuelo nivelado se llama vuelo nivelado. El vuelo nivelado es la postura de vuelo más básica. Las condiciones para mantener un vuelo nivelado son: la sustentación es igual a la gravedad y la tracción es igual a la resistencia. Debido a que la sustentación y la resistencia están relacionadas con la velocidad de vuelo, si la potencia de un prototipo de avión aumenta durante el vuelo nivelado, la fuerza de tracción será mayor que la resistencia y la velocidad de vuelo aumentará. A medida que aumenta la velocidad de vuelo, la sustentación aumentará y los modelos con sustentación mayor que la gravedad ascenderán gradualmente. Para que el modelo mantenga un vuelo nivelado con altos caballos de fuerza y altas velocidades de vuelo, el ángulo de ataque debe reducirse en consecuencia. Por otro lado, para mantener el modelo volando nivelado a baja potencia y baja velocidad, el ángulo de ataque debe aumentarse en consecuencia. Por lo tanto, el control (ajuste) del modelo del estado de vuelo nivelado es esencialmente la combinación correcta de la potencia del motor y el ángulo de ataque de vuelo.
3. Ascenso Como se mencionó anteriormente, cuando el modelo vuela horizontalmente, si aumentas la potencia, cambiará a ascensión. El ángulo formado por la trayectoria de ascenso y el plano horizontal se llama ángulo de ascenso. Una cierta potencia puede alcanzar un nuevo equilibrio de fuerza en un cierto ángulo de ascenso, y el modelo entrará en un estado de ascenso estable (tanto la velocidad como el ángulo de ascenso permanecen sin cambios). Las condiciones específicas para un ascenso estable son: la fuerza de tracción es igual al componente hacia atrás de la resistencia más la fuerza (F = "Con mayor fuerza de tracción, la carga de elevación se reduce. Similar al vuelo pacífico, para mantener un ascenso estable en un cierto ángulo de ascenso, la potencia y el ángulo de ataque también deben coincidir adecuadamente. Romper esta coincidencia no mantendrá un ascenso estable. Si la potencia es demasiado alta, aumentará la velocidad, la elevación y el ángulo de ascenso. grande, el ángulo de ascenso seguirá aumentando y el modelo ascenderá a lo largo de una trayectoria de arco, que es un fenómeno común del deslizamiento.
4. La resistencia del modelo está equilibrada por el componente de la gravedad, por lo que el ángulo entre la trayectoria de planeo y el plano horizontal se llama ángulo de planeo. La condición para que el ángulo y la velocidad de planeo permanezcan sin cambios es: la fuerza de arrastre es igual al componente de avance. de gravedad (x = gsinθ); la fuerza de sustentación es igual al otro componente de la gravedad (Y = GCosθ). El ángulo de planeo es un aspecto importante del rendimiento de planeo. Cuanto menor, mayor será la distancia de planeo. La relación entre la distancia de planeo (L) y la altura de descenso (H) se denomina relación de planeo (K), que es igual a la relación de planeo cotangente del ángulo de planeo y la relación elevación-arrastre del modelo (elevación-arrastre). relación de arrastre). Ctgθ="1/h=k. La velocidad de rodaje es otro aspecto importante del rendimiento de rodaje. Cuanto mayor sea el coeficiente de sustentación del modelo, menor será la velocidad de planeo; cuanto mayor sea la carga sobre el ala del modelo, mayor será la velocidad de planeo.
Al ajustar el modelo de avión, el estado de planeo se cambia principalmente tirando del anillo y moviendo el centro de gravedad hacia adelante y hacia atrás, cambiando así el ángulo de ataque del ala.
Modelo de aviación Modelo de aviación es el término general para varios modelos de aeronaves. Incluye modelos de aviones y otros modelos de aviones. La aviación modelo ha despertado un gran interés desde el principio y ha seguido floreciendo durante miles de años. Principalmente porque juega un papel muy importante en el desarrollo de la aviación y el cultivo de talentos científicos y tecnológicos. (1) Los modelos de aviación son herramientas para explorar los misterios del vuelo. El ser humano ha fantaseado con volar desde la antigüedad. El canto de los insectos y los pájaros, el viento que sopla sobre las hojas y el humo volumétrico de los fuegos para cocinar despiertan la imaginación humana de volar. Liu An, de la dinastía Han Occidental, registró la maravillosa historia de la esposa de Hou Yi, Chang'e, que robó el elixir de la vida y voló al Palacio de la Luna en "Huainanzi". Esto refleja la búsqueda y el anhelo de huir de los pueblos antiguos. Antes de la llegada de los aviones tripulados, los humanos crearon muchos modelos de aviación voladora y continuaron explorando los misterios del vuelo. Hace más de 2.000 años, durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, nuestros antepasados hicieron modelos de aves voladoras de madera. "Han Feizi" registra: "Mozi es una cometa de madera, que tarda tres años en formarse y desaparece en un día". En el "Taiping Yulan" compilado por Li Yuan y otros de la dinastía Song, también está "Zhang Heng probado". "Si montas una máquina, puedes volar varios kilómetros". Además, también se fabricaron diversos faroles, cometas y libélulas de bambú. Después de la dinastía Tang, las cometas chinas se expandieron al extranjero y se extendieron por todo el mundo. Algunas personas en Occidente utilizan cometas para experimentos de vuelo y explorar la posibilidad de construir aviones. Los hermanos Wright de Estados Unidos son los fabricantes del primer avión del mundo. Su avión voló con éxito el 17 de diciembre de 1903. Realizaron varios experimentos con cometas grandes y luego construyeron un planeador. Resolvieron los problemas de elevación, equilibrio y giro, y finalmente lograron construir el avión. Antes de la invención del avión, los modelos de aviación eran altamente exploratorios. Después de la invención del avión, los modelos de aviación seguían siendo una herramienta necesaria para estudiar la ciencia de la aviación. Cada producción de prueba de un nuevo avión debe probarse en un túnel de viento utilizando un modelo. Incluso un avión tan avanzado como el transbordador espacial debe pasar por la etapa de prueba del modelo para obtener los datos necesarios antes de poder tener éxito. (2) El modelo de aviación es una herramienta muy práctica. Durante la dinastía Han en China, las cometas se utilizaban para medir distancias y transmitir mensajes. Con el desarrollo de los modelos de aviación, especialmente la mejora de los modelos de aviones radiocontrolados, la aplicación de los modelos de aviación se está generalizando cada vez más. Por ejemplo, los modelos de aviones radiocontrolados pueden utilizarse como drones objetivo para el entrenamiento de artillería aérea para tropas y milicias. Durante el entrenamiento, los modelos de aviones no tripulados son controlados por equipos de control remoto por radio para completar acciones de vuelo como vuelo recto, giro, ascenso y descenso. Incluso se completan acrobacias como lanzar paracaídas, lanzar modelos de cohetes, arrojar bombas y lanzar objetivos remolcados. en el dron.
Al disparar munición real, puedes arrastrar una bolsa de objetivo de color a decenas de metros de la cola del modelo de dron y usar la bolsa de objetivo como objetivo para evitar destruir el dron. Otro ejemplo es instalar una cámara en un modelo de avión controlado por radio, que puede tomar fotografías aéreas del suelo, fotografiar algunos animales y plantas salvajes a los que es difícil acercarse para las personas e incluso capturar algunas escenas peligrosas y emocionantes o escenas de batalla. . Además, los modelos de aviones también se pueden utilizar para transportar pesticidas y matar insectos. Los modelos de aviones se pueden utilizar para arrastrar una línea de nailon de una cima a otra y luego reemplazarla con un cable de acero para erigir la línea en la montaña alta. También puedes usar modelos de aviones para volar hacia las nubes, liberar catalizadores, conducir lluvia artificial y más. (3) Los modelos de aviación son juguetes que popularizan el conocimiento de la aviación. Las actividades de modelos de aviación desempeñan un papel importante en la popularización del conocimiento de la aviación y el cultivo de talentos en tecnología de la aviación. Muchos científicos aeronáuticos famosos sentían mucha pasión por los modelos de aviación cuando eran jóvenes. A los hermanos estadounidenses Wright les encantaba jugar con espirales voladoras (libélulas de bambú) cuando eran jóvenes, lo que despertó su gran interés por la aviación. A Armstrong, el capitán de la nave espacial estadounidense de alunizaje Apolo 11, también le gustaban los modelos de aviación cuando era niño. Instaló un túnel de viento en su sótano para probar sus modelos de aviones, lo que sin duda tuvo una gran influencia para que se convirtiera en el primer hombre en pisar la luna. También hay muchos diseñadores de aviones, diseñadores de cohetes, pilotos, etc. famosos. Eran entusiastas de los modelos de aviones cuando eran jóvenes. Además, los modelos de aviones son un juguete de entretenimiento muy atractivo. La primavera es brillante y varias cometas vuelan con el viento; en verano, discos voladores de colores dibujan arcos; en el fresco otoño, varios modelos de aviones se elevan en el cielo azul, hay silencio y coloridos globos aerostáticos; creciente. Estos hacen que la vida de las personas sea más colorida. Después de la invención del avión, el papel de los modelos de aviación como herramienta para popularizar el conocimiento de la aviación y como juguete de entretenimiento se hizo más prominente. Para promover el desarrollo de la industria de la aviación, se estableció en Francia la Federación Internacional de Aviación del 65 de junio de 38 al 09 de junio de 2005. Tiene un Comité Internacional de Modelos de Aviación, que es responsable de formular las reglas de competencia de modelos de aviación y organizar las actividades de competencia de modelos de aviación internacional. Como miembro de la Federación Internacional de Aviación, China ha participado activamente en competiciones internacionales de modelos de aviación y ha logrado excelentes resultados. En China, a menudo se celebran concursos de modelos de aviación nacionales y locales para promover las actividades de modelos de aviación y popularizar el conocimiento de las ciencias de la aviación. Introducción al conocimiento de los modelos de aviones: El modelismo de aviones es un deporte altamente tecnológico que utiliza modelos de aviones de fabricación propia o ensamblados para actividades al aire libre, competiciones de entrenamiento o vuelos récord. Las acciones del modelo de aviación moderno se pueden dividir en cinco categorías: vuelo libre, control por cable, control remoto por radio, simulación y energía eléctrica. Según el modo de potencia, se divide en: motor de pistón, motor a reacción, modelo de avión propulsado por banda elástica y modelo de planeador sin motor. El área máxima de elevación del modelo de aviación es de 500 decímetros cuadrados; el peso máximo es de 25 kg y el volumen de trabajo máximo del motor de pistón es de 250 ml. Los temas de competición para modelos de aviación incluyen: tiempo en blanco, velocidad de vuelo, distancia de vuelo, acrobacias, "combate aéreo", etc. Actualmente, los Campeonatos del Mundo cuentan con 30 eventos y se celebran cada dos años. El modelo de aviación también tiene un elemento de registro especial que se utiliza para registrar resultados absolutos. Actualmente existen 90 modelos de aviación desarrollados por la Asociación Internacional de Transporte Aéreo * * * La vitalidad del movimiento mundial de modelos de aviación reside en el interés y el conocimiento. Las águilas hechas a mano que se elevan en el cielo azul a menudo brindan a los jóvenes sueños maravillosos, inspirándolos a dedicarse a sus actividades y llevándolos de sus pasatiempos al ideal de dedicarse a la industria de la aviación de la patria. También podrás aprender muchos conocimientos científicos y tecnológicos participando en esta actividad, cultivar las excelentes cualidades de ser bueno para pensar, hacer cosas, superar dificultades y ser emprendedor, y promover el desarrollo integral de la moral, la inteligencia y la aptitud física. . Con la mejora continua del nivel material y cultural de las personas, los deportes modelo de aviación también se convertirán en una elegante actividad de ocio que cultiva el sentimiento y atrae a más adultos a participar. Volar es el mayor sueño de la humanidad. Desde la antigüedad, la gente ha anhelado volar libremente en el aire como los pájaros, lo que ha llevado a muchas personas a estudiar e imitar la dinámica de vuelo de las aves. En el proceso de fracaso, la humanidad finalmente descubrió el secreto, pero fueron los "Hermanos Wright" quienes realmente lograron que el vuelo ya no estuviera fuera de su alcance. Cuando se trata de modelos de aviación, su primera idea puede ser que necesita gastar mucho dinero para comprar un juguete volador. De hecho, los modelos de aviación no son tan lujosos como la mayoría de la gente piensa. Piense en la "libélula de bambú" con la que jugaba cuando era niño o en el "avión de papel" doblado en una hoja de papel blanco. Estos también son modelos de aviación. No creas que un simple modelo de aviación no tiene nada de especial. De hecho, hay mucho conocimiento en ello. No sólo es necesario aprender la elección de los materiales, sino también la fuerza y el ángulo utilizados para lanzar el avión. Si comprendes y dominas las técnicas, realmente podrás disfrutar del vuelo con modelos. Habiendo dicho tanto sobre modelos de aviones, creo que todos están ansiosos por conocer los detalles de este proyecto de inmediato.
¡Ahora vamos a llevarte a este mundo modelo de vuelo libre! La hélice de un avión es un dispositivo que convierte la potencia del motor en fuerza de tracción. La eficiencia de la hélice afectará directamente el rendimiento de vuelo del modelo de avión. Las palas de la hélice funcionan de forma muy parecida al ala de un avión. Si les quitas las cuchillas y las miras, encontrarás que son alas retorcidas. La sección de la pala es similar a la sección del ala. La diferencia entre palas y alas es que el movimiento de las alas en el aire es básicamente traslacional, mientras que las palas giran alrededor del eje de la pala y avanzan a lo largo del avión. La tracción de la hélice se genera por el movimiento de las palas en el aire. Debido a que las aspas giran y avanzan, el flujo de aire que sopla a través de las aspas incluye dos partes: una parte es el flujo de aire desde un lado perpendicular al eje de las aspas y la otra parte es el flujo de aire desde el frente paralelo al eje de las aspas. La vista del modelo plano coloca un plano modelo horizontal en medio de tres planos mutuamente perpendiculares, de modo que el eje longitudinal del fuselaje sea perpendicular a un plano y paralelo a los otros dos planos. Si miramos el plano modelo desde tres direcciones lo suficientemente alejadas y dibujamos la forma que vemos en cada plano, es decir, proyectamos el plano modelo en tres planos mutuamente perpendiculares y luego proyectamos estos tres mutuamente perpendiculares Expandimos el plano para obtener el Tres imágenes que se muestran en la vista superior derecha, vista lateral y vista frontal. En términos generales, la forma y las dimensiones principales del plano modelo se pueden expresar con mayor precisión a través de estas tres vistas. En el dibujo real del modelo de avión, para guardar dibujos, las posiciones de estos tres dibujos no están necesariamente colocadas como se muestra en la imagen derecha de la Figura 1, sino que están dispuestas de forma compacta. Pero no importa cómo lo coloques, debes entrenarte para imaginar un modelo de avión tridimensional completo según el principio de tres vistas. Perfiles aerodinámicos de aviones Los perfiles aerodinámicos de modelos de aviones comúnmente utilizados incluyen simétricos, biconvexos, plano-convexos, cóncavos-convexos, en forma de S, etc. El arco medio de un perfil aerodinámico simétrico coincide con la cuerda, y los arcos superior e inferior son simétricos. El coeficiente de resistencia aerodinámica de este perfil aerodinámico es relativamente pequeño, pero la relación sustentación-arrastre también es pequeña. Generalmente, los arcos superior e inferior del perfil aerodinámico biconvexo en modelos de aviones acrobáticos controlados por cable o por control remoto son convexos hacia afuera, pero la curvatura del arco superior es mayor que la curvatura del arco inferior. La relación sustentación-resistencia de este perfil aerodinámico es mayor que la de un perfil aerodinámico simétrico. Generalmente, en aviones controlados en línea para carreras o modo de acrobacias por control remoto, el arco inferior del perfil plano-convexo es una línea recta. La relación máxima de sustentación y resistencia de este perfil aerodinámico es mayor que la del perfil aerodinámico biconvexo. Generalmente, el arco inferior del perfil aerodinámico cóncavo-convexo es cóncavo hacia adentro en los modelos de aviones primarios controlados por cable o por control remoto, lo que resulta en baja velocidad y baja fricción. Este perfil aerodinámico puede generar mucha sustentación y una gran relación de sustentación y resistencia. Con tiempo restante en la carrera, la línea de arco medio del perfil aerodinámico en forma de S ampliamente utilizado en modelos de aviones parece una forma de S lateral. Las características de momento de este perfil aerodinámico son estables y pueden usarse para modelos de aviones sin colas horizontales. Mientras un objeto se mueva con respecto al aire, debe haber resistencia del aire que actúa sobre el objeto. Las principales fuerzas de arrastre que actúan sobre los aeromodelos son el arrastre por fricción, el arrastre por presión y el arrastre inducido. Resistencia a la fricción: cuando el aire fluye sobre un perfil aerodinámico, se produce una resistencia a la fricción entre el aire y el perfil aerodinámico debido a la viscosidad del aire. Si la capa límite del perfil es de flujo laminar, la resistencia a la fricción causada por la viscosidad del aire es relativamente pequeña; si la capa límite del perfil es turbulenta, la resistencia a la fricción causada por la viscosidad del aire es relativamente grande; Para reducir la resistencia a la fricción, el área de contacto entre el modelo de avión y el aire se puede reducir para suavizar la superficie del modelo de avión. Pero cuanto más suave, mejor, porque la superficie es demasiado lisa y es fácil mantener una capa límite laminar. El flujo de aire en la capa límite laminar es fácil de separar, lo que aumentará en gran medida la resistencia a la presión. Principio de elevación del ala Si sostienes un trozo de papel de seda en cada mano, mantén una distancia entre ellos de unos 4 a 6 cm. Luego sople aire entre los dos trozos de papel con la boca, como se muestra en la Figura 1. Verás que los dos papeles no están separados, sino cerca uno del otro, y cuanto mayor es la velocidad del gas más soplado, más cerca están los dos papeles. Se puede ver en este fenómeno que cuando hay un flujo de aire entre los dos papeles, la presión se vuelve menor y la presión fuera del papel es mayor que la presión dentro del papel, por lo que la diferencia de presión entre el interior y el exterior empuja a los dos. papeles hacia el centro. Cuanto más rápido sea el flujo de aire del medio, mayor será la diferencia de presión entre el interior y el exterior del papel. El contorno del ala de un avión también se llama perfil aerodinámico. Generalmente, el perfil aerodinámico tiene un extremo delantero romo, un extremo trasero afilado, una superficie superior arqueada y una superficie inferior plana, lo que le da forma de pez. El punto final frontal se llama borde de ataque, el punto final posterior se llama borde de salida y la línea entre los dos puntos se llama cuerda. Cuando el flujo de aire pasa por el ala de frente, la distribución aerodinámica se muestra en la Figura 2. Resultó ser una corriente de aire, que se dividió en dos corrientes debido a la inserción de las alas. Después de atravesar el ala, se reincorpora en el borde de salida. Debido a que la superficie superior del ala está arqueada, el paso para el flujo de aire superior se estrecha. Según el principio de continuidad del flujo de aire y el teorema de Bernoulli, la presión sobre el ala es menor que la presión debajo del ala. Es decir, la presión hacia arriba en la superficie inferior del ala es mayor que la presión hacia abajo en la superficie superior. del ala. Esta diferencia de presión es la sustentación generada.