橡筋飞机模型的制作和调试以及放飞
【摘 要】: 橡筋飞机模型的制作关键是重量要轻，在保证坚固度的前提下，越轻越好；制作基础是重心要正，前后的重心比左右的重心难以掌握，所以显得更加重要；如果是一架好的空模，其形状还要合理，表面要光滑，要符合空气动力学的原理和符合橡筋飞机的特点，目的是增加升力又减少阻力；橡筋储能是橡筋飞机模型留空时间长短的又一个重要因素，存储能量越多，越均匀，留空时间越长；调试技巧比放飞技巧跟更加难以掌握，在制作的时候就应当有调试的意识。
【关键词】：空模、重量、重心、形状、阻力、弹性、风向、风力。
橡筋飞机模型，顾名思义，是以橡筋储能作为动力的飞机模型。橡筋飞机模型，有的是橡筋直升机，有的是橡筋固定翼飞机，本文以固定翼非仿真的一级橡筋飞机模型为例, 以下简称空模。到目前为止，我个人认为，“蓝鸟号”一级橡筋飞机模型是最优秀的最经济的模型飞机。因为，“蓝鸟号”安装快捷，是不需要多大的改动就有良好性能的橡筋飞机，所以，显得更加经济和环保。在我们嘉定区的“迎春杯”“金秋杯”空模比赛中用的空模需要有比较多的改动，老师可辅导学生动脑筋想办法，可以加入更多的创新因素。
要让更多的学生喜爱空模，积极参加空模比赛，并且取得好成绩，除了进行必要的思想教育、爱国主义教育以外，科技辅导员必须要让空模有更长的留空时间，让学生觉得好玩，寓教于乐，在玩中学，在探究中求创新。空模的留空时间长短基础是重心正，关键是重量轻，当然，形状和表面光洁度影响着空模的升力和阻力大小也不可以轻视，怎样提高橡筋的性能，有很多难以掌握的窍门，橡筋的悬挂方式也应当引起足够的重视。如果说以上空模的制作和调试都可以有教师参与的话，那么教师不能参与的空模的“放飞”技巧就更加需要对学生加强指导和训练了。
空模比赛的竞争是非常激烈的，兄弟学校的水平也在不断提高。常常可以看到一架架飞得太高太远的空模丢失了。比赛如战争，这是一场没有硝烟的战争。要取得空模比赛的好成绩好名次，必须要有性能优异的空模。我把每一架好的空模都建立了档案：所有人、制作日期、空模重量、橡筋重量、橡筋悬挂股数、橡筋缠绕的日期、缠绕的圈数、盘旋方向、特点、性能评估（特优、优、良好）。
举例：
一、减轻重量
以“迎春杯”空模为例：飞机模型重20克，2.8克的橡筋拿掉后，飞机模型重17.5克。经过我去掉起落架，削减机身、翼台、机头等，将重量减少到10克以下。这样一来，本来用四股普通橡筋驱动，现在，用两股普通橡筋也可以驱动了，本来用四股进口的橡筋驱动困难，现在，用四股进口的橡筋驱动足足有余。具体的改进：
1、机身要长而细。原来的空模要加一个塑料尾翼连接件，有了细而长的机身，就能把水平尾翼和垂直尾翼分别直接用双面胶黏糊在机身上。
2、将塑料挂钩去掉，用502胶水将钩状的轻而薄的木片粘在机身左侧。在黏糊水平尾翼的机身上钻一个小孔，用一根极细的进口橡筋扣住挂钩出口，免得当空模在高空橡筋全部释放完毕的时候橡筋脱落，失去平衡而急速下滑。缺点是挂钩不能够前后挪动，用来调节前后的重心，和调节橡筋的松紧度。我们可以用挪动大机翼前后的位置和带好不同长度的橡筋来解决问题。
3、减轻翼台。减小后，宽度从原来的30毫米，减少到12毫米，侧面形状由一个横卧的“日”字变成“n”字，重量不到原来的一半。
4、螺旋桨、桨轴和他们的连接件都可以削薄和剪短。
二、找正重心
1、左右的重心。如果空模是左旋的，为了保持左右平衡，左面的机翼可以向左侧多伸展一点点。这个经验是从一种室内飞机模型的样子中获得的。
2、前后的重心。空模主要是前后的重心难以掌握好，因此，在安装的时候就要进行适当的调节。比如：挂钩的位置决定了橡筋的长短，而橡筋并非越长越好，所以，挂钩也并非越后面越好。我的经验是挂钩安装在垂直尾翼的末端比较好，大约30毫米处：既能有效地利用机身，悬挂足够的橡筋，同时又能尽量减少阻力。如果橡筋有限制的话，可以适当地将挂钩安装在前面一点。如果是限制2克的话，挂钩大约在26毫米处。
三、优化形状
1、空模的形状一般指机翼、尾翼和螺
旋桨的形状。由于是套材，我们在制作空模
的时候，主要是调整机翼的形状：不能为了
增加升力弄得太弯，增加了空模的阻力；也
不能为了减少阻力，弄得太平，弯度不适当，
就不是一个好的空模。如图是一个比较好
的机翼横截面图。
2、垂直尾翼也可以从三角形改变为呈梯形。
这样一来，至少有两个好处。其一，减少了
垂直尾翼的空气阻力；其二，在改变空模方
向的时候，由于流动的空气作用在飞机重心
的上方，所以，有一个保持飞机左右平衡的
作用。例如：垂直尾翼让飞机左盘旋的时候，
通过左机翼的空气比通过右机翼的空气流动慢，左机翼得到升力小，飞机向左倾斜，垂直尾翼弯折部位在飞机的重心以上将飞机向右侧推动，使得飞机在左盘旋的同时保持左右平衡。梯形垂直尾翼比原来的尾翼的弯折部位更高，所以，使得飞机在左盘旋的同时保持左右平衡的能力更强。
3、空模的表面要光滑，尾翼的前端可以在安装之前用指甲压刮几下，使之结实，光滑，更加薄，再用砂纸将空模打磨光，从而减少阻力。
四、增加储能
橡筋飞机是依靠存储在橡筋中的弹性势能驱动空模升空飞行的。没有高质量的橡筋，就没有空模比赛的好成绩。有了高质量的橡筋，还要做到以下几点：
1、提高弹性。为了让橡筋更加富有弹性，在决定橡筋长度打好结以后，应该给橡筋上蓖麻油。橡筋的弹性并非是越新越好，刚刚开始用的橡筋我们叫它生橡皮筋，第一次，一般要拉到橡筋弹力的70%-80%，并且做好记录，让橡筋有一个休息恢复的时间，再拉到90%左右。一根优质的橡筋要经历：定长—打结—上油—拉70%—休息—拉80%—休息—拉90%—休息—拉95%—休息—比赛时拉96%—休息—下次比赛时再用。如果说橡筋缠绕到100%绷断的话，在比赛的时候我们一般缠绕到95%-98%。
2、建立档案。为了在橡筋最佳状态参加比赛，每一架好的空模都有档案，每一根橡皮筋也都有档案，橡筋重量、橡筋悬挂股数、橡筋缠绕的日期、圈数和次数都有记录。
五、巧妙调试
最佳空模是这样的：有比较大的逆风爬升角度，失去动力的时候有良好的下降姿态，不是一路下滑，当下滑稍快时，能够抬头平飞，甚至小角度爬升。所谓的小动力试飞我从来不进行的，因为，我在制作的时候就非常注意平衡关系，试飞的时候调整的幅度较小、调整的方面少，调整到最佳姿态的次数比较少。
如何把一架制作精良的空模，调试到最佳状态呢？
1、将空模的橡筋悬挂好，用两手指顶在机翼中间偏后的地方，前后挪动机翼在机身的位子使之保持平衡。
2、水平尾翼应该与纵横两轴是平行的，向上弯折的角度不应该太大，一般小于10度。富有经验的高手，一看水平尾翼向上弯折的很大就会说，这个飞机飞不好。
3、如果橡筋没有重量限制，可以用悬挂不同长度的橡筋和挪动挂钩前后的位子来调节前后的重心。
4、盘旋的方向会影响空模的飞行姿态，所以，有的空模要左盘旋、有的要右盘旋。左右盘旋的大小也会改变空模的飞行姿态：盘旋半径太小，会让空模失去速度而下滑，太大容易飞丢。因此，垂直尾翼的弯折角度大小要适当。要根据场地大小和风力的大小而灵活决定。
5、空模橡筋弹性不均匀，初始动力释放过快，容易拉翻。克服拉翻就需给模型一个适当的低头力矩，其实质是减小机翼的迎角以减小多余的升力。具体调整措施有：
A、重心前移。通过改变机翼和水平尾翼升力力矩以增大低头力矩；
B、减小机翼安装角；
C、增大水平尾翼安装角。水平尾翼后缘下瓣即“推杆”作用也相当于增大了水平尾翼的安装角。
D、加大螺旋桨的下倾角(也称下拉角)以增大低头力矩。
这四项措施中，第D项是基本的措施。因为它不影响滑翔性能。而且更主要一点是这种力矩变化和动力变化大体同步。初始阶段动力大拉翻趋势严重时，拉力低头力矩也大，后期动力变小拉翻趋势减弱后，拉力低头力矩也变小。所以这种调整方式有可能适应动力飞行的全过程。前三种方式往往不能适应动力全过程，例如前期合适了后期可能出现低头下冲现象。同时它们还影响滑翔性能。因此，只有微调或同时要调整滑翔和安定性的情况下才采用。
六.正确放飞
空模比赛中，放飞是完全要由学生掌握的技巧，比四驱车比赛的“放车”技巧难度大。我认为第一要多练习，第二要讲道理。
1、逆风放飞。如同真飞机一样，逆风起飞，逆风降落。我在这里的创新是：如果左盘旋，可以逆风右偏10—15度；如果右盘旋，可以逆风左偏10—15度。这样可以让空模有更加多的逆风上升时间。
2．先前再后。先放前面拿螺旋桨的手，螺旋桨惯性势能稳定了，再放拿空模的手，并且，给予空模一个初始推动力。
3．水平角小。根据风力的大小和橡筋的力量大小而定，一般15-25度。风大，飞机在水平方向上的角度要小一点，反之，大一点。目的，不要拉翻空模，也不要爬升乏力而倒退下滑。
总之，空模的制作、调试得越好，放飞的技术要求就越低。当大家感觉到一个空模型号很难飞的时候，就是机遇与挑战并存的时候。驾轻就熟，从心情上来说，工作好象玩耍，“痛并快乐着”，很劳累，但是，非常开心
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