航模涡轮喷气发动机制造安装
航模制作

航模制作【项目介绍】航模制作属于手、脑并用的综合性劳动教育技术。
本项目使用的材料是木条、木板和木片,其比例是依据飞机的比例缩小而制作的。
以其知识性、实践性、趣味性深受参训学生的喜爱。
通过制作手执飞机模型,让学生了解飞机飞行的原理,同时提高他们动手实践的能力。
【活动方式】1.启发式:教师引导学生探讨飞机的起源、分类以及飞机的飞行原理。
2.互动式:分步骤讲解飞机的制作过程。
3.分组制作:学生三个人为一个小组,动手制作无动力式飞机模型。
4.指导试飞:学生制作完毕后,集体到固定场地试飞,检验劳动成果。
【活动过程】很久很久以前,当人类看见鸟儿在天空中自由飞翔时,就梦想着自己也有一天能飞上蓝天。
古希腊神话就讲述了人类披上自己制作的羽毛翅膀,试图像鸟儿一样飞翔的故事。
在古代,中国人发明了风筝;200多年前,热气球飞上了天;1903年,美国的莱特兄弟设计制造的“飞行者一号”飞机试飞成功。
人类飞上蓝天的梦想终于实现了。
教师思考:利用古人发明飞机的故事,激发学生在当前情况下,想要创作的激情,培养他们的挑战精神,使他们更好的去学习。
一、介绍飞机的构造以及飞行原理。
要制作模型飞机,必须了解飞机的构造及飞行原理。
(一)模型飞机的组成:教师引导学生观察鸟飞行图,请学生分析其结构特征。
然后再引导学生观察航模示意图,并分析其结构,两者对比,更明确飞机的组成部分:机身、机翼、尾翼(包括水平尾翼和垂直尾翼)。
鸟飞行图航模示意图1、机翼––是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞机飞行时的横侧安定。
2、尾翼––包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向3、机身––将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。
机身:截取一根长30CM的木条,作为飞机的长机身,截取一根长15CM的木条作为短机身,然后用101胶把两机身一段对齐了固定在一起,最后为减少阻力需要把对齐的一端磨成鸟嘴的形状。
航空发动机解析

动能而产生反作用力,推动飞机前进。
特点:完全依赖燃气流产生推力,速度较高,油 耗比涡扇发动机高,采用了涡轮驱动压气机,因 而在低速时也有足够的压力来产生强大的推力, 但是又限制了飞机速度。
涡喷发动机
航空发动机类型(三)
• 涡扇发动机
• 工作原理:燃气发生器出口的燃气在低压涡轮中进一 步膨胀做功,用于带动外涵道风扇,使外涵道气流的 喷射速度增大,剩下的可用能量继续在喷管中转变为 高速排气的动能
燃烧室
涡轮机
• 作用:使高温高压燃气膨胀做功,把 燃气中的部分热能转换为机械能,输 出涡轮功带动压气机和其他附件工作 • 分类:轴流式和径流式 • 特点:轴流式,尺寸小、流量大、效 率高,适用于大功率的动力装置 径流式,级功率大,工作可靠 性好,对于小流量的涡轮还具有较 高的效率
• 作用:进一步压缩空气,为燃烧,冷 却等方面提供压缩空气。 • 基本类型:轴流式 离心式 混合式
压气机
• 设计要求:
• (1)满足发动机性能的各项要求,性能稳 定,稳定工作范围宽; • (2)有足够的强度,适宜的刚度和更小的 振动; • (3)结构简单,尺寸小,重量轻; • (4)工作可靠,寿命长; • (5)维修性、检测性好,性能制造成本比 高
航空发动机
小组成员:王晨 赵丹 周玉鑫 李龙
概要
• • • • • 航空发动机发展史 航空发动机类型 核动力在航空中的应用 航空发动机结构组成 国内航空发动机发展
航空发动机发展史(一)
• 1.活塞式发动机时期:
莱特兄弟(1903) 8.95 kW的功率,重量81 kg,功重比为0.11kW/daN 伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机 功率 130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。飞行速度超 过200km/h,升限6650m 双排气冷星型发动机 功率600~820kW, 飞行速度已超过500km/h,飞行高度达10000m,功 重比超过1kW/daN 狄塞尔循环活塞式发动机 功率为150 kW; 耗油率0.22 kg/(kW· h)
航模介绍

滑翔
滑翔是没有动力的飞行。滑翔时,模型的阻力 由重力的分力平衡,所以滑翔只能沿斜线向下 飞行。滑翔轨迹与水平面的夹角叫滑翔角。稳 定滑翔(滑翔角、滑翔速度均保持不变)的条件 是:阻力等于重力的向前分力(X=GSinθ);升力 等于重力的另一分力(Y=GCosθ)。
控制原理
升降舵的控制
副翼的控制
飞机上的阻力
总阻力:涡诱导阻力、翼型阻力、废阻
客机上出现的涡诱导阻力
纸飞机的制作
通过纸飞机的制作试飞,掌握纸飞机控制 1、纸飞机的直线飞行 2、纸飞机的左右转弯
Байду номын сангаас
制作纸飞机舵面
纸飞机抬头与低头
当纸飞机的升降舵与副翼都需要调整时,副翼与 升降的调试整合在一起
此时修正的是:升降舵向上 副翼为右副翼
翼型是机翼剖面的形状。 机翼剖面多为不对称形, 如下弧平直上弧向上弯 曲(平凸型)和上下弧都向 上弯曲(凹凸型)。对称翼 型则必须有一定的迎角 才产生升力。
升力的大小主要取决于四个因素:
a、升力与机翼面积成正比; b、升力和飞机速度的平方成正比。同样条件下,飞
行速度越快升力越大;
c、升力与翼型有关,通常不对称翼型机翼的升力较大; d、升力与迎角有关,小迎角时升力(系数)随迎角直线
特技飞机,像真机,喷气机,飞翼,室内机等
二、直升机:像真直升机,特技直升机,花式特技直升机等
航模材料
epp材料:聚丙烯塑料发泡材料 KT板:由PS颗粒经过发泡生成板芯,经过表面覆膜压合而成的一
种新型材料 轻木:巴尔沙木,质脆而轻,易加工,不变形 桐木:木材不变形和翘裂,耐湿隔潮,电绝缘性强,导热性低,
2、俯冲:模型大角度下冲。一般叫“头重”, 这种说法也不够全面。一切抬头力矩过小, 低头力矩过大造成的迎角过小都会造成模 型俯冲。调整的方法有:
什么叫航模

什么叫航模:(1)航模包括了空、海、车三模:航空模型(简称空模)就是指:不能载人的,符合一定技术要求的,重于空气的飞行器。
其技术要求是最大飞行重量不得超过5千克,最大升力面积不大于150平方公寸,最大翼载荷不得超过每平方公寸100克,发动机气缸工作容积不大于10CC。
(2)航空模型一般可分为四个大:类:1、自由飞类;2、线操纵类;3、无线电遥控类;4、象真模型类。
二、空模的部件名称、作用以及常用术语:空模一般由五大部件所组成:1、机身——把模型各部件联成一体,并供安装控制设备、燃料箱等物品。
2、机翼——主要产生升力,并保持模型的横侧安定。
3、尾翼——分水平尾翼和垂直尾翼两个部分,保持模型的平衡和安定。
4、发动机——产生拉力或推力,使模型前进运动。
5、起落架——供模型起飞和降落用的专用部件。
常用的空模术语:1、翼展——两机翼尖的直线距离。
2、翼型——机翼的剖面形状。
3、前缘——翼形的最前端。
4、后缘——翼形的最后端。
5、翼弦——前后缘之间的距离。
6、展弦比——翼展和翼弦的比值。
7、机身全长——机头到机尾的全部长度。
8、重心——模型重力的作用点。
9、尾力臂——重心到尾翼1/4弦长的距离。
10、迎角——翼弦与相对气流的夹角。
11、安装角——翼弦与模型横轴之间的夹角。
12、上反角——机翼与模型横轴之间的夹角。
13、风向角——顶风方位与放飞方位之间的夹角。
14、放飞角——模型放飞时,机身立轴与水平面之间的夹角。
15、倾侧角——模型放飞时,机身横轴与水平面之间的夹角。
三、飞行原理,升力、阻力、翼型。
(1)飞行原理:飞机的重量比空气重得多,为什么能在空中飞呢?因为当发动机工作时会产生很大的拉力或推力,使飞机向前运动,在逐步加速的过程中,机翼上产生的升力也逐渐加大,当产生的升力大于飞机的重量时,飞机就腾空了,又依靠尾翼的平衡和安定作用飞机就能在空中平稳地飞行了。
(2)升力:就是一种使物体向上的力,升力的产生主要依靠机翼的翼型和安装角来产生,迎角也会产生升力,但必须控制在八度以下(称为临界迎角),否则会产生失速度。
小学生航模课

航空模型的基础知识
小学生航模课
飞机的起源与发展
小学生航模课
模仿鸟类的尝试
➢ 将羽毛或轻质木材粘贴在 手臂上,尝试飞行
小学生航模课
➢
1903年12月17日,莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1号”
在美国北卡莱纳州试飞成功。
➢
奥佛-莱特和韦伯-莱特两兄弟本来经营自行车,对机械制造技
术十分在行,是当时众多的飞行爱好者之一。他们从1896年开始研
究飞行,并立志制造出一架用引擎驱动的飞机来。与其他飞行设计
爱好者不同,他们很重视理论,并阅读了空气动力学方面的有关文
小学生航模课
组装“回旋飞机”
小学生航模课
调整“回旋飞机”
小学生航模课
小学生航模课
扑翼机
达·芬奇
他设计的扑翼机从科学意义上来讲意义不大, 但从机械学角度上看,这些设计是很天才的
小学生航模课
达芬奇的扑翼机模型
小学生航模课
航空之父 -- 乔治·凯利
➢ G.Cayley 乔治·凯利 (1773~1857)被称为航 空之父,为重于空气的航空器创立了必要的飞 行原理.
➢ 论文《论空中航行》(1809)被认为是现代航空 学诞生的标志
小学生航模课
小学生航模课
➢ 1. 机翼——机翼的主要 功用是产生升力,以支 持飞机在空中飞行,同 时也起到一定的稳定和 操作作用。在机翼上一 般安装有副翼和襟翼, 操纵副翼可使飞机滚转, 放下襟翼可使升力增大。 机翼上还可安装发动机、 起落架和油箱等。不同 用途的飞机其机翼形状、 大小也各有不同。
航模基础知识要点

航模基础知识要点航模是指模仿真实飞机原理和结构,通过模型制作的飞行器。
它可以飞行、模拟飞行和进行相关实验,并在飞行过程中采集数据。
航模制作是一门综合性比较强的学科,需要涉及飞行原理、空气动力学、材料科学、机械工程等多个学科的知识。
下面是航模基础知识的要点介绍。
一、飞行原理:1.升力的产生:航模的飞行依靠翅膀产生的升力。
升力的产生与机翼的气动特性有关,如充气方式、翼型、机翼横断面、机翼悬挂方式等。
2.推力的产生:推力的产生与发动机和螺旋桨有关。
常见的推力方式有喷气推力和螺旋桨推力。
3.驱动方式:航模的驱动方式有遥控和自动驾驶两种。
遥控驱动需要通过遥控设备来控制航模的运动,而自动驾驶是指通过预设的程序或传感器来控制航模的运动。
二、材料科学:1.结构材料:航模的结构通常采用轻质材料,如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等,以实现轻量化和强度要求。
2.制造工艺:航模的制造工艺包括模具制作、材料选择、剪裁、分层和成型等。
模具的制作要求精度高,以保证航模的几何形状和表面光洁度。
3.节能材料:航模中还广泛应用了一些具有节能特性的材料,如空气动力学中的流线型设计、减阻材料等,以增加航模的飞行效率。
三、控制系统:1.操纵系统:航模的操纵系统包括遥控器、舵机、控制杆等。
通过操纵杆控制舵机的运动,进而控制航模的姿态。
2.自动控制系统:航模的自动控制系统通常包括航向控制、高度控制和速度控制等。
通过预设的程序或传感器来实现航模的自动控制。
四、空气动力学:1.升力与阻力:航模在飞行时会受到气流的作用,其中最重要的是升力和阻力。
升力使航模能够飞行,在设计航模时需要根据升力和重力平衡关系来确定机翼的形状和大小。
阻力会影响航模的速度和飞行续航能力,因此需要进行降低阻力的设计。
2.气动性能:航模的气动性能取决于机翼的几何形状、气动特性和航模的重量。
要提高航模的气动性能,需要注意机翼和机身的流线型设计,减小飞行阻力。
五、航模制作与调试:1.比例缩小:航模制作时需要考虑飞机模型与真实飞机的比例关系,以保证航模的结构和空气动力学特性与真实飞机相似。
模型飞机制作基本方法和准备
遥控模型飞机是一项集合趣味性和智慧性的运动。
儿时飞翔蓝天的梦想,当飞行员而无法实现的遗憾,都可以在遥控模型飞机中得到答案。
遥控模型飞机,作为一个国家的体育项目,也同时是众多模型爱好者所喜闻乐见的项目之一,那么,如何才能制作一个属于自己的遥控模型飞机呢?1、购买发动机和设备,包括电机,舵机,电子调速器,电池,遥控等(花去经费的70%)2、备齐工具。
3、了解模型内构(与真飞机相似,但简化好多)。
4、备齐和了解材料(花去经费10-20%)。
5、制图,我是用Autocad设计和输出。
6、制作和调试。
7、找玩过遥控模型带你试飞,因为那天你可能会兴奋的手打抖。
怎样制作遥控飞机要分为几个部分:1.遥控器部分 2.无线电发射接收部分 3.控制电路部分4.飞机的机械部分.如果对最后一个部分不熟,不过应该有买的那个飞机的模型,你可以买一个,拿回来在它的基础上改装.遥控器那边, 如果你的功能不多,可以用2262FRT2这一对编码解码芯片.至于无线电,有卖那种做好的发射接收模块的,那个东西,自己做很麻烦,有时候又起不了振,不如就买个现成的。
把上面的东西连好后,就可以从2272输出信号了,用这个信号控制步进电机之类的,当然需要自己连个电路了。
自己设计,不难。
机械技术其实非常简单,首先是材料得选定,要求是必须轻,而且有一定得强度,现在在小模型方面应用最多得是纳米材料,看上去有点像泡沫塑料,但是强度较大。
其次就是机械,简单得模型你需要两个马达,装在飞机机翼上,马达只需要控制转速就可以了。
当两个马达都高速旋转时,带动螺旋桨使飞机升空。
当转速较低或者停止时,飞机下降。
当两侧马达转速不平衡时,飞机朝转速低得马达方向倾斜旋转,只要把马达得控制电路做好就ok。
只能简单的告诉你,飞机航模有分橡筋动力,内燃机动力,微型涡轮喷气式动力,电动动力.一架飞机航模由机身,机翼,尾翼,接受器,舵机,轮子。
这是最基本的。
比如说,一架内燃机动力的飞机,有内燃机5.0CC,$500。
航模课程开发纲要
航模课程开发纲要一、航模运动简介:航模活动可以启迪了孩子们的智慧、锻炼了意志和培养了他们的心理素质。
航模使孩子有理想爱学习。
航空模型运动能带给孩子丰富的知识和信息,对航模感兴趣的孩子,就一定想知道飞机为什么会飞?飞行中怎样保持平衡和稳定?螺旋桨为什么会产生拉力?活塞式发动机怎样工作?遥控技术是怎么回事?航模活动并不简单,里面贯穿了空气动力学、飞行力学、理论力学、材料力学、飞机结构、发动机构造和原理、无线电原理等领域的知识,还需要了解、掌握各种加工工艺。
所有家长都是既希望培养孩子的兴趣、爱好,又担心课余活动影响了学习。
而航模活动不但不会拖学习的后腿,反而可以提升孩子学习(特别是数、理、化)的兴趣。
航模活动是“素质教育”的全面体现,孩子爱动脑筋,爱学文化课,且动手能力强,养成了认真、仔细的习惯。
飞机在试飞、比赛时,孩子们会主动找出毛病分析、解决,不用老师督促。
道理很简单:任何细微的失误,都会导致飞机“失事”。
从小飞机到大飞机,从单一机种扩展到不同机型,孩子的知识层面在延展。
因为喜欢,他们会主动安排好功课和航模的时间;因为喜欢,他们主动思考,勤于实践,在学校的动手课程上表现相当踊跃,成为老师的得力助手;因为喜欢,他们又会主动到课堂上搜寻与航模相关的知识,拓宽知识面。
其次是家长对孩子兴趣的发掘和培养。
他们认为,应该培养孩子的综合能力和广泛的兴趣,最后让孩子作出自己的选择,这对孩子性格的塑造、对孩子的一生都是重要的。
航模活动对儿童意志的培养也很有效。
孩子亲自动手把木片、木条等原材料制作成一驾可以起飞的飞机,完成这个过程会遇到一个又一个困难,经历一次又一次的失败,最后达到成功。
到郊外把亲手制作的飞机送上天空的时候,他们会不顾一切地在原野上奔跑,直到回收模型。
当孩子们一起飞行、一起比赛,互相比较、相互帮助时,会更激励他们更加完善自己的飞机,让它飞得更高、更好。
孩子们逐渐完成了刻苦钻研、不畏艰难、坚忍不拔精神的培养。
航模基础知识_航模常用术语
航模基础知识_航模常用术语航模飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架、发动机和控制系统六部分组成。
那么你对航模了解多少呢?以下是由店铺整理关于航模知识的内容,希望大家喜欢!航模的基础介绍国内比较专业的航模培训中心是南京御风航模培训中心。
其技术要求是:最大飞行重量同燃料在内为五千克;最大升力面积一百五十平方分米;最大的翼载荷100克/平方分米;活塞式发动机最大工作容积10亳升。
1、什么叫飞机模型一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。
2、什么叫模型飞机一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型。
航模的基本组成1、机翼―――是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧稳定。
2、尾翼―――包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰稳定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向稳定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。
也有模型飞机使用V型尾翼,需要混合控制,一般航模遥控器都有此功能。
两片向外倾斜的尾翼联合控制方向舵与升降舵。
最特殊的情况是机翼采用S翼型的无动力滑翔机,这类机只有垂直尾翼而没有水平尾翼。
3、机身―――将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。
4、起落架―――供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。
前部一个起落架,后面两面各一个起落架叫前三点式,前部两面各一个起落架,后面一个起落架叫后三点式。
5、发动机―――它是模型飞机产生飞行动力的装置。
模型飞机常用的动力装置有:橡筋束、活塞式发动机、涡轮喷气式发动机、电动机。
较少使用的有:脉冲喷气发动机(重量大,油耗大)、转子发动机(只有OS的一款)空气发动机(上世纪70年代用于室内模型与活塞发动机类似。
6、太阳能板及各类电池也可作为模型飞机的动力来源。
7、控制系统―――控制系统主要用来控制模型的空中机动,包括起飞降落转向等。
航模基础知识_航模常用术语
航模基础知识_航模常用术语航模飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架、发动机和控制系统六部分组成。
那么你对航模了解多少呢?以下是由店铺整理关于航模知识的内容,希望大家喜欢!航模的基础介绍国内比较专业的航模培训中心是南京御风航模培训中心。
其技术要求是:最大飞行重量同燃料在内为五千克;最大升力面积一百五十平方分米;最大的翼载荷100克/平方分米;活塞式发动机最大工作容积10亳升。
1、什么叫飞机模型一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。
2、什么叫模型飞机一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型。
航模的基本组成1、机翼―――是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧稳定。
2、尾翼―――包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰稳定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向稳定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。
也有模型飞机使用V型尾翼,需要混合控制,一般航模遥控器都有此功能。
两片向外倾斜的尾翼联合控制方向舵与升降舵。
最特殊的情况是机翼采用S翼型的无动力滑翔机,这类机只有垂直尾翼而没有水平尾翼。
3、机身―――将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。
4、起落架―――供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。
前部一个起落架,后面两面各一个起落架叫前三点式,前部两面各一个起落架,后面一个起落架叫后三点式。
5、发动机―――它是模型飞机产生飞行动力的装置。
模型飞机常用的动力装置有:橡筋束、活塞式发动机、涡轮喷气式发动机、电动机。
较少使用的有:脉冲喷气发动机(重量大,油耗大)、转子发动机(只有OS的一款)空气发动机(上世纪70年代用于室内模型与活塞发动机类似。
6、太阳能板及各类电池也可作为模型飞机的动力来源。
7、控制系统―――控制系统主要用来控制模型的空中机动,包括起飞降落转向等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 航模涡轮喷气发动机制造安装 HerrSchreckling早期受到过基础技术教育,后来又修完了重点在应用物理学方面的工程课程。之后又在一家大型的化工公司从事工程控制和系3统控制方面的工作。HerrSchreckling在15岁之前已经有了飞行模型的经验,那是他第一次把一套飞机模型套件组装起来后的事。几年之后他开始学习制造模型飞机和无线电控制设备。他特别钟情于模型的动力系统,但那时还没有重大的进展。因此他投入了相当多的时在电动飞行器方面的开发:可调螺距的推进系统和计算机优化的电动飞行系统。接下来他的首次成功尝试是用他自己制作的一套电动直升机,随后是他为WolfgangKueppers设计了电动系统,并创造了竞速模型的速度记录。再随后的五年中他把他的全部业余时间投入了喷气发动机的开发,并且抽出时间写出他在这方面的成功经验。因此,如决定要开发专业级的模型喷气发动机的话,HerrSchreckling是最适合的合作人选。虽然HerrSchreckling并不是非常好的模型飞行员,但是他具有独创的见解,并且在一个领域有独创,并把他自己做的发动机装到了模型中并且飞了起来,因此他必定是我们这个时代最多才多艺最有经验的模型制造者。至今已经有很多种成功类型的FD3/64涡轮喷气发动机被制造出来,这促使我决定要给这本新版本的书添加一个附录,涉及到喷气发动机的一些特殊问题,但是如果我要写一个很透切的附录那肯定会超出本书的范围,甚至会让读者困惑。很多问题摆在我面前,比如说:“为什么你把FD3/64发动机设计 2
成这个样子而不是那样?”对于这个问题我只能作一些比较片面的回答。当面对一个比较棘手的问题,比如轴承润滑的供给,我试图使用一些简单实用的解决方案而不使用比较完善但复杂的测试每一种方法找出最好的系统的方法。有很多在喷气模型方面比较成功的模型爱好者,他们的活动在1994年在Nordheim举行的争夺战利品Ohain/Whittle中形成了一个高潮。尽管是作为一个非完全专业的模型爱好者来参加竞赛的,但是由ReinerEckstein制作并操作使用FD3/64涡轮喷气发动机的一架“涡轮驯马师”获得了quotBestofShowquot奖。自从第一个版本出现以后很多真正的开发工作已经进行,并且在半像真比例模型和FD3发动机的飞行中获得了很多经验,这导致了一种新的更精确完美的设计的产生:FD3/67LS涡轮喷气发动机套件。当然我会很愿意对按我的图纸制作发动机中遇到的问题进行解释,对于过去在电话中耐心的听我指导的模型爱好者我在这向他们表示感谢。 简介22222.1简单的涡轮喷气发动机如何工作2.2一个用业余制作燃气轮机的好方法2.3燃烧系统2.3.1燃料2.3.2燃烧室和燃油喷射器2.4温度问题2.5冷却33333.1涡轮喷气推进和螺旋桨推进的本质区别3.2在典型的模型飞行器飞行中的动力效应3.2.1滑跑起飞3.2.2爬升性能和最大速度3.2.3典型的动力运动:圆周运动3.3涡轮喷气模型的飞行经验3.3.1今天的涡轮喷气发动机模型3.3.2涡轮喷气发动机模型的特性3.4飞行中的涡轮喷气发动机3.5噪声3.6模型介绍44444.1角速度和平面速度4.2涡轮的设计过程54.3压缩机的设计过程4.3.1增压涡轮的设计与空气动力的关系4.3.2扩散系统的设计4.3.3 3
增压涡轮的强度4.4燃料消耗4.4.1FD3/64的燃料消耗的计算4.4.2最佳燃料消耗量对应的运行参数55555.1测量旋转速度5.2测量压力5.3测量推力5.4测量温度5.5测量燃油消耗量5.6喷射口气流流动方向的测量5.7测量结果分析66666.1点火系统6.2燃油仪器系统6.3油箱6.4启动设备6.4.1鼓风机或压缩空气6.4.2电子启动器7.1一般信息7.2组成构造7.2.1转动系统7.2.1.1轴承7.2.1.2增压涡轮7.2.1.3涡轮7.2.2夹具7.2.3内部构造7.2.4机架7.2.5涡轮叶片系统和涡轮机架7.2.6涡轮叶片系统和涡轮机架的连接7.2.7内部结构中心定位7.2.8外壳的制作7.2.9燃烧室7.2.10燃油喷雾器7.2.11燃烧室内燃油喷雾器的安装7.2.12环形喷射口7.3总装7.4配件列表7.5设计图6“一台为模型飞行器设计的涡轮喷气发动机?涡轮喷气发动机是什么?在这你可以获得什么类型的发动机?”这是我以前经常听到的几个问题,甚至是从很有经验的模型发动机爱好者那里听到。有时候一些小的知识被这样一个问题透露:“它需要多少个涡轮才能运行?”偶然--很偶然--我会被问一个关于压缩比的问题。之后我明白我已经成这一领域的专家!但所有问我的人都有一个共同点:他们都想知道一个涡轮喷气装置的真正的工作原理。涡轮喷气机正像涡轮喷气发动机一样,利用气体喷射产生推力。它被叫做涡轮喷气机是因为它的工作媒介—空气—是一种气体形态。请注意燃料在气态下会有什么事情发生。利用这种简单的结构形态这种类型的热力发动机被用来制造高性能的飞行器的动力系统。当气体涡轮变成了喷射涡轮,或是涡轮喷射机,这时在废气中的有用的能量就会在喷管的作用下被浓缩。然而这 4
并不是本质的原理。第一个喷气涡轮推进的航空器是He178它的第一次飞行在1939年8月22日。它被在一家叫Heinkel工厂制造飞行员是ErichWarsitz。这种革命性的发动机是Dr.PapstvonOharn创造出来的。在这种以涡轮喷气发动机推进的航空器的第一次飞行中就达到了600km/h的飞行速度,比那个时候的任何型号的螺旋桨推进的航空器都要快的多。确实,简而言之这种发动机简单并且有独创性:一个压缩涡轮吸取空气并把它在燃烧室中压缩,然后燃烧的燃料增加了热空气的热能,接着热废气经过7涡轮被排放到外面的空气中由此产生推力.涡轮仅吸取足够使增压涡轮能够正常工作的能量。所有的模型涡轮机,涡轮小模型,涡轮风扇和很多相似的使用在直升机中的发动机本质上都是基于气体涡轮,今天已经有很多混合类型的发动机被开发出来。就连PapstvonOhain先生也几乎不会相信今天的发动机就是利用这种简单的原理。模型爱好者很渴望得到一个真正能与自己的模型飞行器完美结合的涡轮喷气发动机,这一点能从今天很多半像真模型飞机普遍是喷气机看得出来。但是很多年了这个梦想似乎很难变成现实。其中面临的一个事实是:制作一个缩小的涡轮喷气发动机决不能使用真的发动机一样的方法。其中一个原因是的涡轮喷气发动机在设计制造方法上是非常复杂的,但在大多数情况下阻挡我们的物理规则是重量问题。没有任何人会企图完全按照真发动机制作一个比例缩小的活塞发动机模型,而全尺寸的涡轮喷气发动机更难于缩小到适合模型的尺寸上。如果你正在进行一个小的活塞发动机的设计并且设计得约来越小,或者是做成多汽缸的,那么它的输出能量会有规律的减 5
小,而制作的复杂度却会不断增加,结果是这种类型的发动机根本就不会被相信能运行起来。这个问题已经被公认,它们命中注定只能呆陈列窗中。一些模型涡轮喷气发动机已经按这种形式按全尺寸涡轮喷气发动机被制造出来。他们的唯一缺点是它们不能工作,这是大家都知道的高性能飞行器的比例模型的飞行性能会随着比例的缩小而恶化。8但是我们可以相当完美的制作飞行性能很好的滑翔机,而小型的活塞式发动机也是有很强大的能量。却极少有微型的涡轮喷气发动机能够工作。使用简单的方法和技术去观察物理现象并正确的利用它们这些都是可能的,惟独以下一点还没实现:缩小一个机器的比例并且还要他能够正常的工作。至今仍然没有一套比较完整的论述涡轮喷气发动机的技术和理论的著作。实际上,随着我在这个领域取得成功我越来越觉得有必要去写这样一本书,它的目的是提供给你这样一本有意思的书,使用里边的信息你能够在利用基础物理学和技术经验去制作一台自己的涡轮喷气发动机。在准备投入这项工作以前我已经估计到大部分模型爱好者即不是工程师也不是物理学家,因此,我认为要传授一定水平的能够被理解的物理和技术原理并让他们能够据此制作出能够用在飞行器上的涡轮喷气发动机不是那么简单的,“FD1”(左图)并不是答案,它有能力自动运行,但是运行温度非常高,因此在“FD2”中从新设计了一个具有更大的机架的压缩涡轮。因此在我向读者介绍这种革命性的模型动力装备的制作指导和技术图纸之前,在第二章逐渐渗入一些不太难懂的数学计算。在第四章讲解了一些与模型涡轮喷气发动机相关的基础原理,此书的目的是要具有一定的技 6
术和科学根据, 虽然我并不要求在科学方面尽善尽美。这个涡轮喷气发动机制作的描写是我的实际开发工作的结果,并且实际运行证明它是具有实用价值的发动机,并且制作所须的工具是在大多数的业余爱好者的工作室中都能找到的。我已经尽量的简化,但是作为一种高科技产品发动机必须具备一定的制造精度,请不要轻视这一点!你的工作室的加工条件必须能够满足以下几条要求:1.车床,至少能够加工直径54毫米,长300毫米的部件2.气焊机3.耐高温和抗氧化的高硬度焊接材料4.精确的夹具,以能夹住能打出0.5毫米到10毫米孔径的钻孔器材5.一些常用的工具,比如钻孔机,锉刀,剪刀,锤子,钳子和尺子6.运行发动机的测量仪器,比如转速计,温度计,压力计,以及推力测量平台相对来说,材料的花费比工具少得多,选择材料时我总是在保证能用的前提下选用最普通的材料。配件列表是制作工作的一个很好的补充,在上边每一个配件和它的材料都被清楚的列出来,但是要成功的制作一个喷气式发动机的最重要的因素是要有熟练的手工制作技能。如果你是一个热爱实践的模型爱好者,我建议您在进行制作之前先仔细的阅读这本书。另一方面,如果你只满足于按本书的指导作一个完全一样的发动机,那你不必对本书所说的一些理论进行深入的了10解。如果你确认您是个老手了,那您最好深入研究那些理论!本书中的图片和文档介绍的涡轮喷气发动机模型是以第一款成功的实验发动机“FD3/64”为蓝版的,它已经经过无数飞行实验。我发现当我看到别的模型爱好者也在进行同样类似的项目的制作时