设计航模飞机机身的一点心得

pcppcp

航模飞机的机身布局好多种，按照发动机的位置可以分为前拉式，腰背推式，尾推式，各种机型都有其特点。这里也不一一讲，只是对其中的腰推和尾推进行讨论。
我曾经做过多架飞机，各种造型的都有，有成功，有失败，最近一直在做85cm尾推三角翼飞机，希望能够用来做FPV，甚至来载重。但是经过多次试飞都失败了。

为什么选择这个造型呢？机翼面积大，载重能力强（看看纸飞机就知道了），结构简单（只需要两个舵机），安全（不怕伤人），坚固（机头可以缓冲，炸鸡不会损坏桨，电机等）等优点。但是尾推机是三种机型里面最不稳定的，但是我最近对飞控情有独钟，证明过飞控的重要作用，所以明知山有虎，偏向虎山行。但是实践证明，飞控不是万能。导致我本来计划做一个60cm尾推机的计划也搁浅了。


失败的原因，是翼型怪异，找不到重心，飞行性能太差，太重了，反扭太厉害，导致螺旋坠毁。特别是反扭很明显（2212 KV2200,6045桨，应该不需要抗反扭的）。

与商品机进行对比（如AR Wing,FT Test等），发现这些飞翼都基本上不是尾推，而是背推，因为这些飞机的螺旋桨其实不是在最后面，而是翼尖在最后面。为何这么设计呢，我猜测，背推机的动力离重心近，离重心越近反扭越小（有没有大神出来科普一下是不是这样），同时防止重心太靠后，需要在机头配重。还有推力线更容易穿过重心（离的越远，推力线越容易偏离重心，导致飞机不容易控制）。


与苏27KT板机对比，发现一个情况，苏27用的是8寸桨，应该反扭更大，但是实际并不明显，我猜可能是由于螺旋桨后面的旋转气流遇到机身结构，产生了与螺旋桨同方向的旋转力，这个力正好与发动机的反扭力相反，产生抵消作用，可以使反扭力很小。最终，从尾部离开机身的气流基本是平行的，而不是螺旋状的。（其大神来解释有没有道理）。


所以我的三角翼飞机，电机离重心远，后部气流直接螺旋状离开机身，所以反扭很严重。（后推机比前拉机需用小一号螺旋桨应该也是这个道理。）

还有一点经验，商品飞机的设计经过严重，比较成熟，使用其推荐的动力，桨，电池，加上飞控基本不会出问题。所以尽量不要自己设计机身。

我心飞翔WSH

谢谢分享

chinatea01

这心得有点武断。

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chinatea01 发表于 2019-7-9 16:38
这心得有点武断。

所以得请大神来解释判断一下啊。

chinatea01

我觉得先设计一个低翼载的机型，飞熟练了再去折腾这种小翼展的机型。
这个机型从直觉上就感觉很别扭。飞机设计界有句名言：”凡是看起来漂亮的飞机,就是好飞机“。机身宽大，机翼短小，整个造型给人一种不稳定的感觉。
而从你所描述的情况看，重心没找到才是根本原因。什么反扭、性能，都是在不失速的前提下来说的，当达到必要的速度以获得操纵气流时，才能建立稳定地飞行状态。而你的重心很可能靠后，导致了各种引发不稳定的因素被放大。所以反扭啊、侧风啊、易螺旋啊，种种表现出来的飞行失败的表象被放大到掩盖真实问题的程度。
其实类似的机型很多，你可以找三角翼重心计算器确定好重心，只要配好重心，几乎没什么不能飞的，只有因为气动特性不好而不好飞的。

taijilaoying

以俺个人的经验：你这个60CM的翼展 配6寸桨 在大油门的情况下 反扭明显

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chinatea01 发表于 2019-7-9 17:07
我觉得先设计一个低翼载的机型，飞熟练了再去折腾这种小翼展的机型。
这个机型从直觉上就感觉很别扭。飞机 ...

多谢大神指点。本来想标新立异，看来还得老老实实的遵循基本的飞机平衡规则。

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taijilaoying 发表于 2019-7-9 20:24
以俺个人的经验：你这个60CM的翼展 配6寸桨 在大油门的情况下 反扭明显

对的，60cm的机配五寸比较理想。这个机85cm，配6寸应该是可以的。参考ARwing使用六寸桨。

pcppcp

经过改装该飞机的最新状态变成这个样子，今天飞了一下，非常好，爽飞。
看来正如大神所说。之前的飞机难以确定中心位置，而这个上单翼重心很明确，就是在机翼三分之一的位置，通过调整电池的位置，很快调好了。
然后就爽飞了。动力还行，半油门就可以平直飞行了。之前怀疑的反扭问题，完全不用管。滑行性能较弱。
看来真的不能整怪异的机型。特别是明显不稳定的机型了。


总结一下平衡飞机的特点：
飞机平衡的原则：定重心、重心低、高机翼、动力离重心近，动力线过重心上，平衡力臂长，注意反扭力。
静态测试：重心是否在应该的位置。
动态测试：全油门，没有明显低头抬头，通过尾翼改变头俯仰力。没有明显的反扭力。