怎樣削螺旋槳航模製作

2021-03-03 23:03:55 字數 2267 閱讀 9623

怎樣削製飛機螺旋槳

一、螺旋槳的一些基礎概念

當我們把螺旋槳看成是乙個一面旋轉一面前進的機翼時,就能借助已知的空氣動力學常識,直觀地理解螺旋槳的基本工作原理。

1.槳距、動力槳距和幾何槳距

槳距:從廣義而言,可以理解為螺旋槳旋轉一周沿槳軸方向所通過的直線距離。習慣上螺旋槳70%半徑處的槳距值為「稱呼值」,它具有標示意義。

動力槳距(hg):槳葉旋轉一周模型飛機所通過的距離(見圖1)。設計螺旋槳時首先要確定動力槳距值。

幾何槳距:(h):槳葉弦線迎角為零時,螺旋槳旋轉一周所前進的距離(也見圖1)。

它體現了槳葉角的實際大小,是「看得見、摸得著」的實際引數。航模圖紙上一般都標出幾何槳距,是消制螺旋槳的主要依據。

2.動力槳距和幾何槳距的關係

由於螺旋槳工作在接近於有利迎角下,與零度迎角之間的角差的存在,因此動力槳距值必然小於幾何槳距值。幾何槳距和動力槳距的關係是:幾何槳距(h)= 1.

1 ~ 1.3倍動力槳距(hg)。也就是說,設計模型飛機時,動力槳距確定後,可以通過上述公式概略估算出螺旋槳的幾何槳距。

3.通常使用的螺旋槳是各段幾何槳距值相等的所謂等距槳。它的優點是設計、製作比較容易;缺點是工作效率劣於不等距槳。由於不等距槳各段的幾何槳距值和槳角均不一樣,儘管其效率高,但製作的難度大。

故初學者從削等距槳起步較為穩妥。

4.槳葉角(β):槳葉角是指槳葉剖面弦線與旋轉平面之間的夾角。

5.幾何槳距和槳葉角的關係

幾何槳距和槳葉角直接關聯,是同乙個問題的兩種表達方式。幾何槳距強調的是總體,槳葉角強調的是區域性。就等距螺旋槳而言,槳葉角隨其在螺旋槳半徑方向上所處位置的不同而異;隨著由槳根到槳尖方向的逐漸位移,槳葉角漸漸有規律地減小。

(圖2)

二.螺旋槳的外形特徵

螺旋槳外形特徵的形成,是基本原理、使用要求和材料三個因素相統一的結果。信託這些特徵在腦子裡建立起螺旋槳的「思維模型」,會使實際操作有的放矢。

1.槳葉的剖面

由於槳葉弦長很小,剖面很薄,航模愛好者以往對螺旋槳剖面形狀的研究較少,大多根據粗略感覺和「兩個槳葉對稱」原則一帶而過。但為了追求高效率,有必要對螺旋槳剖面進行**。

螺旋槳工作效率最高和一段在60% ~ 80%半徑處。這一段一般為槳葉的最寬處,槳葉厚度約為弦長的12%。槳尖的弦長比較小,厚度約為10%。

故靠近槳尖部分應注重減小阻力。槳根部分的線速度小,工作效率低,這部分槳葉剖面主

要應服從保持強度和剛度的需要。圖3為螺旋槳的幾個典型剖面。圖4為槳葉最寬處我槳尖的剖面(筆者設計;座標見表1、表2)。

其最高點在35%弦長處。從理論上考慮,最高點應在25%左右為佳;而從工藝上看,最高點太靠前可能使槳葉中段的最大垂直厚度超過槳根厚度,形成凸起,使槳的外形不合理。35%是綜合權衡的結果2.槳葉角的變化規律決定了槳葉呈一扭曲的片狀:

下弧表面大部分為一次曲面;上弧大部分為二次曲面。槳轂上下弧和槳尖端面為平面(圖53.為了結構強度的合理化,槳根處的剖面最厚,隨著向槳尖處位移而逐漸減薄。把握住槳根處上弧最高點線和下弧靠近槳根處後緣線的位置和走向(見圖5)是關鍵。

上弧最高點線太靠前會使槳根截面積減少,削弱強度;下弧後緣線靠後,不但降低了槳根強度,還使槳根處的槳距不能達到(小於)設計值。這兩條線如划得合理,就基本能肖槳進出現「思圓行方」式的紕漏。

三.削製螺旋槳的主要步驟製作螺旋槳的木材用樺木、櫸木、色木或柞木等;其中最常用的是樺木。

1.通過作圖法(圖6)求出前緣最大高度後加上約2公釐即為槳木厚度。這個螺旋槳的槳木是8×22×200(公釐)樺木。木材的紋理要順直,把較平整的一面作為下弧,並在平整的工作台上鋪一細砂紙進一步磨平作為基準面2.在鑽台上用直徑φ5的鑽頭在槳木上弧中心點打孔(圖7 - 1)。

做一劃中心線的輔助工具(圖8),把它穿在已穿過槳木中心孔的5mm鑽頭柄上,緊貼槳木上弧。用大頭釘穿過兩端的小孔在槳木上扎兩個小記號(圖7 – 2);再借助記號劃出中心線(圖7 – 33.依照正面樣板,在槳木上弧畫出槳的正面(俯視)投影(圖7 – 4)。為了做到螺旋槳完成後兩個槳葉長度完全相等,最好在槳在之外另延長5公釐;待槳削好,塗敷塗料前重新用正面樣板在下弧劃上端麵線,用手工鋸沿線截斷;再仔細把截面磨齊(插圖中未畫出這一步驟)。

4.把划好線的槳木夾在檯鉗上,用手工鋸沿線的外沿(距離盡量小)概略鋸出槳的俯視投影輪廓;再用細木銼和鋼銼進一步加工修整;最後用復上細沙紙的砂紙板打磨到位,槳的正投影即完成(圖7 – 5)。應仔細檢查、切實做到兩個槳葉投影面積完全一致,且所有邊緣面和基準面垂直。

5.在下弧劃出靠近槳根部分的後緣線;在側面概略劃出前緣線(圖7 – 6)。

6.用手工鋸在下弧面上鋸出開口,用扁鏟粗略地鏟去就去除的部分;用細木銼修整後,用槳距規對槳葉角進行測量、

、修正(圖9);待接近設

42螺旋槳的工作原理

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