固定翼單座輕型飛機圖紙

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我在飛

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樓主| 發表于 2008-6-19 18:39:40 | 只看該作者

呵呵，簡單介紹一些基本物理觀念，關于飛機的知識很多很多，在此只能點到為止，如果你在學校已上過了或沒興趣，就不必往下看。
第一節速度與加速度
速度即物體移動的快慢及方向，我們常用的單位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞
加速度即速度的改變率，我們常用的單位是﹝公尺/秒/秒﹞，如果加速度是負數，則代表減速。
第二節牛頓三大運動定律
第一定律：除非受到外來的作用力，否則物體的速度(v)會保持不變。
沒有受力即所有外力合力為零，當飛機在天上保持等速直線飛行時，這時飛機所受的合力為零，與一般人想象不同的是，當飛機降落保持相同下沉率下降，這時升力與重力的合力仍是零，升力并未減少，否則飛機會越掉越快。
第二定律：某質量為m的物體的動量(p = mv)變化率是正比于外加力 F 并且發生在力的方向上。
此即著名的 F=ma 公式，當物體受一個外力后，即在外力的方向產生一個加速度，飛機起飛滑行時引擎推力大于阻力，于是產生向前的加速度，速度越來越快阻力也越來越大，遲早引擎推力會等于阻力，于是加速度為零，速度不再增加，當然飛機此時早已飛在天空了。
第三定律：作用力與反作用力是數值相等且方向相反。
你踢門一腳，你的腳也會痛，因為門也對你施了一個相同大小的力
第三節力的平衡
作用于飛機的力要剛好平衡，如果不平衡就是合力不為零，依牛頓第二定律就會產生加速度，為了分析方便我們把力分為X、Y、Z三個軸力的平衡及繞X、Y、Z三個軸彎矩的平衡。
軸力不平衡則會在合力的方向產生加速度，飛行中的飛機受的力可分為升力、重力、阻力、推力，升力由機翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力產生，阻力由空氣產生，我們可以把力分解為兩個方向的力，稱 x 及 y 方向﹝當然還有一個z方向，但對飛機不是很重要，除非是在轉彎中﹞，飛機等速直線飛行時x方向阻力與推力大小相同方向相反，故x方向合力為零，飛機速度不變，y方向升力與重力大小相同方向相反，故y方向合力亦為零，飛機不升降，所以會保持等速直線飛行。
彎矩不平衡則會產生旋轉加速度，在飛機來說，X軸彎矩不平衡飛機會滾轉，Y軸彎矩不平衡飛機會偏航、Z軸彎矩不平衡飛機會俯仰。

第四節伯努利定律
伯努利定律是空氣動力最重要的公式，簡單的說流體的速度越大，靜壓力越小，速度越小，靜壓力越大，這里說的流體一般是指空氣或水，在這里當然是指空氣，設法使機翼上部空氣流速較快，靜壓力則較小，機翼下部空氣流速較慢，靜壓力較大，兩邊互相較力，于是機翼就被往上推去，然后飛機就飛起來，以前的理論認為兩個相鄰的空氣質點同時由機翼的前端往后走，一個流經機翼的上緣，另一個流經機翼的下緣，兩個質點應在機翼的后端相會合，經過仔細的計算后發覺如依上述理論，上緣的流速不夠大，機翼應該無法產生那么大的升力，現在經風洞實驗已證實，兩個相鄰空氣的質點流經機翼上緣的質點會比流經機翼的下緣質點先到達后緣。

曾經在雜志上看過某位作者說飛機產生升力是因為機翼有攻角，當氣流通過時機翼的上緣產生”真空”，于是機翼被真空吸上去，他的真空還真聽話，只把飛機往上吸，為什么不會把機翼往后吸，把你吸的動都不能動，還有另一個常聽到的錯誤理論有時叫做子彈理論，這理論認為空氣的質點如同子彈一般打在機翼下緣，將動量傳給機翼，這動量分成一個往上的分量于是產生升力，另一個分量往后于是產生阻力，可是克拉克Y翼及內凹翼在攻角零度時也有升力，而照這子彈理論該二種翼型沒有攻角時只有上面”挨子彈”，應該產生向下的力才對啊，所以機翼不是風箏當然上緣也沒有所謂真空。

伯努利定律在日常生活上也常常應用，最常見的可能是噴霧殺蟲劑了，當壓縮空氣朝A點噴去，A點附近的空氣速度增大靜壓力減小，B點的大氣壓力就把液體壓到出口，剛好被壓縮空氣噴出成霧狀。

[ 本帖最后由我在飛于 2008-6-19 18:44 編輯 ]

回復問題專業，描述清楚伸手黨/灌水/看不懂

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我在飛

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樓主| 發表于 2008-6-19 19:22:31 | 只看該作者

就自己DIY飛機轉我的一位飛友的幾句忠告。

私人造飛機并沒有想象中那么復雜。想想看，修自行車的萊特兄弟早在1903年就已經上天了。空氣動力學、材料力學、航空氣象學、飛機動力學……很深奧，但造飛機需要的是動手能力。可以坦誠地講，以質量而論，大學教授的DIY產品往往不如職業木匠或者農場主的。

　　從2004年6月1日開始，民航總局不再派人檢查你的飛機能不能飛，你只需要打個電話向當地空管部門申請一下：我準備下午14：30起飛，航線是靜安寺到陸家嘴，高度200米，如果有民航機也要這么飛的話請避讓一下，另外，請空軍不要擊落我。

　　1、制造航模

　　在正式DIY飛機前，最好應該有一點制造航模的經驗。航模雖小，原理一致。遙控航模的造價從數千到上萬不等，在制造過程中能熟悉飛機的各個組成部分和安裝，在操縱過程中可以很直觀地認識飛機的各個部分是如何工作的。等這一階段結束以后，一般都能做到術語滾滾而來，這樣對下一階段查看資料幫助很大。如果在這一階段造不出能飛起來的航模，那么建議您停止您的航空夢。燒錢也得有個限度。

　　2、購買圖紙

　　如果你不想花個二三十年把前面提到的一大堆學問重新學習一遍，購買圖紙的錢就最好一分都別省。所以您可以在網上查到您所喜歡的超輕型飛機型號，然后郵購圖紙，這項花費在1000~2000元。需要說明的是，DIY飛機大多為螺旋槳飛機。如果您覺得需要DIY一架噴氣式飛機才夠拉風，鑒于您是初學者，建議口服農藥比較直接一些。圖紙到手，請找一個熟悉工業英文和科技英文的朋友來把它翻譯成中文。大學四六級英語在這里根本不管用，因為有大量術語。在組裝飛機的時候，可以直接郵購散件，也可以純DIY。造價視機型而定，從8萬元到50萬元不等。超過50萬元可以直接買整機，但是關稅比較重。自己加工有很多樂趣，但是耗費的時間更長。

　　3、準備材料

　　DIY的工作場所不需要很大，一個車庫足矣。在動手之前，請準備以下材料：

　　1)一張巨大的水平木制工作臺，足夠把飛機零件放上去加工，一側要有固定刻度精確的米尺一條。

　　2)沖床和銑床各一臺(沒有條件，直接找金屬加工廠也行)。

　　3)游標卡尺，不銹鋼米尺、卷尺、三角尺、記號筆(使用塑料尺的請回去繼續造航模)。

　　4)錘子、弓型鋸(需要一個系列，你不是魯班吧？)、打鉚機、打孔機、鉗子(N個，做機翼時彎曲木材需要用很多)、扳手、鐵剪、銼刀及修毛刺的工具。

　　5)手套、防護面具、防毒面具、防護服(你不想被金屬屑打到星光燦爛吧？)。

　　6)照明設施(在昏暗的光照下人很容易疲憊)和通風設備。

　　7)滅火器。

　　為了保證飛機的重量足夠輕，DIY飛機推薦使用航空鋁管和不銹鋼管以及木材。國內市場上有無縫鋁合金管，如果要替換專業的航空鋁管的話，請測試強度。注意，萊特兄弟的時代已經過去了，很難找到合適的原木。木料請使用復合木料，經過層層黏合的復合木料強度比原木還要高。千萬不要去裝修市場購買復合木料，因為廠家相信用戶的柜子和門不用飛行，所以上膠并不均勻，而這些沒上膠的地方強度很低，很可能在飛行過程中發生斷裂，然后您將在《中國私人航空史》中占據一席之地供后人緬懷。木料需要自己做，用什么木頭，什么膠，各人的看法并不一致。但是，無論如何做，都需要通過強度測試，祝您好運！

　　4、制作

　　DIY飛機次序類似水獺吃魚———從尾部開始。從心理上來說，有一種漸入佳境的感受，一旦開始了就不大容易停下來。先做機頭的話，很可能馬上就停下來了，最后只能把螺旋槳像鹿頭一樣掛在自己家客廳墻上。從技術的角度來講，機尾的難度不算很高。然后安裝翅膀、機身，最后才是引擎。其他的部分都可以按照圖紙裝配，但是引擎要麻煩一些，因為它的重量決定了它的位置很關鍵，直接影響到飛機的重心位置。而飛機的重心太靠前或者靠后都不好，會造成飛機的操縱性降低。在飛機大體完成以后，要調試引擎的位置，通過前后移動尋找整機重心的最佳點。

　　引擎也是DIY飛機中最昂貴的部件，大約占到整個成本的1/3。一般推薦使用ROTAX503型發動機，帶變速箱和電啟動的B型大約要6000美元，簡陋一點的大約4500美元，可以上網全球詢價，香港有一家彼岸航空代理ROTAX發動機。ROTAX503發動機接近50馬力，重314公斤，馬力和重量都令人滿意。當然，也有推薦使用摩托兩沖程發動機的，價格能便宜下來好大一塊。由于安裝雙發造成飛機飛行危險性增加，所以超輕型飛機一般都是單發。而單發的話，對發動機考驗比較大。ROTAX的質量不錯，但是貴。摩托發動機價格便宜，但是穩定性不能保證。路怎么走，您自己選。

　　5、安裝儀表

　　飛機上一定要有五表：發動機轉速表、溫度表，還需要高度表、空速表、升降速度表。轉速表可以在購買發動機時直接向廠商訂購，剩下的各種表可以從海外購買，但更直接的方法是向國內航校購買。相信在DIY飛機的早期，考慮到為了我國航空事業的興旺發達，這些表都能以半買半送的形式搞到手。

　　裝配完了，噴漆裝修一番，一架屬于你本人的飛機就造好了。

[ 本帖最后由我在飛于 2008-6-19 19:23 編輯 ]