航模
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航空模型,顾名思义是按照航空器外形制作的一种模型飞机,隶属于航空航天模型,是供运动用的一种不载人的飞行器。
航模已经超出了航空航天科学家研究的狭窄范围,成了航空航天和飞行爱好者的一种学习和运动手段。
航空模型简介
其技术要求是:
最大飞行重量同燃料在内为25千克;
最大升力面积500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。
组成
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。
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。机头一个起落架,机翼下方两面各一个起落架叫前三点式, 机头两个起落架,尾部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。分为发射机(及所说的遥控器)和接收机(在飞机上与各电子设备连接)。高级航模可以用于数据回传,例如温度传感,空速表,高度计,升降率计,gps,FPV等等。
常用术语
1、翼展――机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。(穿过机身部分也计算在内)。
2、机身全长――模型飞机最前端到最末端的直线距离。
3、重心――模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。
4、尾心臂――由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。
5、翼型――机翼或尾翼的横剖面形状。
6、前缘――翼型的最前端。
8、翼弦――前后缘之间的连线。
9、展弦比――翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。
10丶副翼--主翼上控制飞机转弯的舵面
11丶平尾--尾翼上水平的控制飞机升降的舵面
12丶垂尾--尾翼上控制飞机机头方向的舵面
分类
现代航空模型运动分为自由飞、线操纵、无线电遥控、仿真和电动等五大类。按动力方式又分为:活塞发动机、喷气发动机、橡筋动力模型飞机和无动力的模型滑翔机等。航空模型的最大升力面积500平方分米;最大重量25千克;活塞发动机最大工作容积250毫升。
我国航空模型运动起步于四十年代 ,1947年举行首届全国比赛。新中国成立后,于五十年代建立了组织指导机构,培养了一批技术骨干,群众性的航空模型运动得到蓬勃发展 , 运动水平迅速提高。1978年10月,我国加入了国际航空联合会(FAI) , 1979年开始步入世界赛场。至1998年止 , 我国选手就已获得19项世界冠军 ; 58人59次打破31项世界纪录 。
航空模型运动的生命力在于它的趣味性和知识性。亲手制作的航模翱翔蓝天、驰骋水面,往往会使青少年产生美好的遐想,激励他们不停地追求。参加这项活动还可以学到许多科技知识,培养既善于动脑又善于动手和克服困难勇于进取的优秀品质,促进德、智、体、美、劳全面发展。
国内航模运动发展较为迅速,比较有名的航模爱好交流论坛有5IMX,5IRC,海陆空模型,模型中国等.
航空模型赛事活动
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世界大学生航空设计大赛创办于1986年,是水平最高的世界大学生航模赛事,堪称科研类航模赛事的“世界杯”。
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“集结号”全国航模像真机大会,是国内首个的航模像真机大会,于2018年开始举办第一界,由航模集结号联盟主办。
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飞网-”高安杯“全国航空模型业余选手大奖赛,于2003年开始第一届,国内连续成功举办了六届,国内具有一定的影响力。
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“中航工业杯”国际无人飞行器创新大赛,于2011年开始举办第一届,已举办三届。
航天模型简介
20世纪40年代末和50年代初,模型火箭运动在美国和前捷克斯洛伐克兴起并得到发展。50年代,模型火箭逐步标准化、系列化和商品化,从而使模型火箭运动在全球范围内得到推广和普及。1957年美国市场上出现了模型火箭套材及其专用的模型火箭发动机,并且成立了国家火箭技术学会(NAR, National Association of Rocketry),负责模型火箭技术的交流和管理。在此期间,东欧各国,如南斯拉夫、保加利亚和波兰等国,也在大力发展模型火箭运动。
由于模型火箭发动机的商品化,使模型火箭的研制、组装、发射变得简单,而且也更加安全可靠,从而激发了广大青少年和学生积极投入的巨大热情。他们灵活运用在学校学到的数学和工程知识,并积极向有关专家和工程技术人员请教,使得一整套以模型火箭为研究对象的理论和制作技术应运而生,并不断完善。
1959年国际航空联合会(FAI,Federation Aeronautique International)审议并通过国际模型火箭竞赛规则(1984年以后执行的规则为《FAI 运动规则,4d部分,航天模型》)。从此,模型火箭运动正式列入国际航联所属的国际性比赛项目。
1966年5月在前捷克斯洛伐克举行了首届模型火箭国际赛,仅有7国参加,除美国外,其余为东欧6国,即波兰、罗马尼亚、东德、保加利亚、南斯拉夫和东道主的捷克斯洛伐克。
1972年9月在南斯拉夫举行了第一届世界航天模型锦标赛,除美国和东欧6国外,参加的国家还有:澳大利亚、加拿大、西德、西班牙、埃及、荷兰和英国等。从此,世界航天模型锦标赛成为国际航天模型最高级别的竞赛。此后每2~3年举行一届:1974年在南斯拉夫、1978年在保加利亚、1980年在美国、1982年在波兰、1985年在保加利亚、1987年在南斯拉夫、1989年在罗马尼亚、1992年在美国、1994年在波兰、1996年在斯洛文尼亚、1998年在罗马尼亚,2000年在斯洛伐克共举行了13届世界航天模型锦标赛。
除世界锦标赛外,每年还举办洲际锦标赛及公开赛,如欧洲航天模型锦标赛、国际航天模型公开赛和北美航天模型竞赛等。
1991年亚洲的日本成立了模型火箭学会,引进美国的模型火箭技术,大力发展和加强本国的模型火箭运动实力。
模型火箭技术已经发展到一个新的阶段,例如采用计算机辅助设计(CAD)和风洞试验技术进行模型设计;采用新材料、新工艺,以提高模型火箭发动机的性能和安全可靠性。因此,模型火箭运动的普及程度和运动水平都在不断提高,不断出现新的飞行记录;同时,仿真模型火箭和大型模型火箭技术也在逐步发展和不断完善,并开发应用领域,其前途不可限量。
中国模型火箭运动的发展
中国是火箭的发源地,早在12世纪,我们的祖先就研制成功与现代模型火箭发动机相类似的火药火箭(图1.1)。但是,现代化的模型火箭运动在我国起步却很晚。
1.火箭结构剖视图; 2.箭杆部件; 3.装配后的火箭; 4.点燃火箭
20世纪50~60年代,我国曾在小范围内开展过模型火箭运动,主要是用作表演。虽也曾组织有关力量对模型火箭技术进行过探讨和初步研究,但由于模型火箭发动机的安全问题未能解决,致使模型火箭运动在我国的推广和普及一度受阻。随着改革开放的深入,模型火箭运动又提到了议事日程上。
1990年5月,国家体委、中国宇航学会和中国科协联合委托当时的中国航空航天工业部第四研究院第四十一研究所开发模型火箭技术。1991年四十一所研制出了系列模型火箭发动机,获国家发明专利。随后进行模型火箭及其配套产品的开发,1992年底通过陕西省投产鉴定。为此,成立了四凯模型火箭公司,专门从事模型火箭发动机和模型火箭的开发和生产,供应市场。模型火箭系列产品的开发成功,填补了国内航天模型的空白,为在我国推广和普及模型火箭运动创造了良好的条件。图1.2所示为四十一所四凯模型火箭公司生产的部分模型火箭产品。
在此期间,国家体委于1993年7月派员去罗马尼亚观摩和考查欧洲航天模型锦标赛。1994年我国代表队首次参加第10届世界航天模型锦标赛,取得高度项目亚军的好成绩。1996年我国代表队又在第11届世界航天模型锦标赛上夺得少年高度项目亚军。1998年7月11日至18日在罗马尼亚举行的第12届世界锦标赛上,我国选手获得降落伞留空项目的团体冠军,少年火箭助推/滑翔机留空项目亚军和个人第三名的好成绩。2000年在斯洛伐克举行的第13届世界锦标赛上,我国共有30名运动员参赛,是参赛人数最多的国家。共取得两项第3名(S3A和S4B),两项少年亚军(S4B和S8E),
模型火箭产品问世以后,以其特有的魅力,吸引了广大青少年及模型火箭爱好者。模型火箭运动越来越受到众多爱好者的喜爱。1995年国家体委正式将航天模型运动列入青少年航空模型比赛;1997年又将其作为全国航空模型正式比赛项目。中国模型火箭运动业已步入正轨。模型火箭运动在一些大中城市的中小学中得到推广和发展,有些城市还举办模型火箭比赛。2000年,我国模型火箭运动更有了新的起色。
2000年5月30日至6月2日,在宁波举行了第一届全国体育大会航空模型比赛的航天项目竞赛暨航空航天模型锦标赛,共有19个省、市、自治区、行业代表队,124名选手参赛。比赛项目有降落伞留空(S3A)、飘带留空(S6A)、助推/滑翔机(S4B)和遥控火箭/滑翔机(S8D)4个项目。经过激烈角逐,决出4名比赛项目的冠军和4个锦标赛团体冠军,并且产生了航天模型综合团体赛的名次。
2000年8月12日至16日,“孔雀杯”全国青少年航空航天模型锦标赛在苏州举行,参赛运动员达到146人,共决出S4A、S3A/2、S6A和S8D诸项冠军。在S8D遥控火箭/滑翔机比赛中,许多模型留空时间达到4分钟以上。
为了在广大青少年和中小学生中普及和推广模型火箭运动,国家体育总局、教育部、共青团中央、全国妇联、中国科协和国防科工委联合举办2000“飞向北京-飞向太空”全国青少年模型火箭比赛,得到全国十多万中小学生的热烈响应。在全国各地比赛的基础上,于2000年8月在无锡举行决赛,全国有15个省、自治区和直辖市,共派出26个代表队,136名运动员参赛,总共决出中小学男子和女子4个组别的“神箭”带降(S6A)、“东风一号”伞降(S3A)、“长征三号”伞降(S3B)的第一名。
1.火箭结构剖视图; 2.箭杆部件; 3.装配后的火箭; 4.点燃火箭
20世纪50~60年代,我国曾在小范围内开展过模型火箭运动,主要是用作表演。虽也曾组织有关力量对模型火箭技术进行过探讨和初步研究,但由于模型火箭发动机的安全问题未能解决,致使模型火箭运动在我国的推广和普及一度受阻。随着改革开放的深入,模型火箭运动又提到了议事日程上。
1990年5月,国家体委、中国宇航学会和中国科协联合委托当时的中国航空航天工业部第四研究院第四十一研究所开发模型火箭技术。1991年四十一所研制出了系列模型火箭发动机,获国家发明专利。随后进行模型火箭及其配套产品的开发,1992年底通过陕西省投产鉴定。为此,成立了四凯模型火箭公司,专门从事模型火箭发动机和模型火箭的开发和生产,供应市场。模型火箭系列产品的开发成功,填补了国内航天模型的空白,为在我国推广和普及模型火箭运动创造了良好的条件。图1.2所示为四十一所四凯模型火箭公司生产的部分模型火箭产品。
在此期间,国家体委于1993年7月派员去罗马尼亚观摩和考查欧洲航天模型锦标赛。1994年我国代表队首次参加第10届世界航天模型锦标赛,取得高度项目亚军的好成绩。1996年我国代表队又在第11届世界航天模型锦标赛上夺得少年高度项目亚军。1998年7月11日至18日在罗马尼亚举行的第12届世界锦标赛上,我国选手获得降落伞留空项目的团体冠军,少年火箭助推/滑翔机留空项目亚军和个人第三名的好成绩。2000年在斯洛伐克举行的第13届世界锦标赛上,我国共有30名运动员参赛,是参赛人数最多的国家。共取得两项第3名(S3A和S4B),两项少年亚军(S4B和S8E),
模型火箭产品问世以后,以其特有的魅力,吸引了广大青少年及模型火箭爱好者。模型火箭运动越来越受到众多爱好者的喜爱。1995年国家体委正式将航天模型运动列入青少年航空模型比赛;1997年又将其作为全国航空模型正式比赛项目。中国模型火箭运动业已步入正轨。模型火箭运动在一些大中城市的中小学中得到推广和发展,有些城市还举办模型火箭比赛。2000年,我国模型火箭运动更有了新的起色。
2000年5月30日至6月2日,在宁波举行了第一届全国体育大会航空模型比赛的航天项目竞赛暨航空航天模型锦标赛,共有19个省、市、自治区、行业代表队,124名选手参赛。比赛项目有降落伞留空(S3A)、飘带留空(S6A)、助推/滑翔机(S4B)和遥控火箭/滑翔机(S8D)4个项目。经过激烈角逐,决出4名比赛项目的冠军和4个锦标赛团体冠军,并且产生了航天模型综合团体赛的名次。
2000年8月12日至16日,“孔雀杯”全国青少年航空航天模型锦标赛在苏州举行,参赛运动员达到146人,共决出S4A、S3A/2、S6A和S8D诸项冠军。在S8D遥控火箭/滑翔机比赛中,许多模型留空时间达到4分钟以上。
为了在广大青少年和中小学生中普及和推广模型火箭运动,国家体育总局、教育部、共青团中央、全国妇联、中国科协和国防科工委联合举办2000“飞向北京-飞向太空”全国青少年模型火箭比赛,得到全国十多万中小学生的热烈响应。在全国各地比赛的基础上,于2000年8月在无锡举行决赛,全国有15个省、自治区和直辖市,共派出26个代表队,136名运动员参赛,总共决出中小学男子和女子4个组别的“神箭”带降(S6A)、“东风一号”伞降(S3A)、“长征三号”伞降(S3B)的第一名。
开展模型火箭运动的意义
一、理想的教学工具
(一)有利动手动脑
制做一枚外形美观、结构合理的模型火箭,需要一定的技巧和较强的动手能力, 因而是中、小学生上劳作课的理想教学内容。欧美一些国家规定,必须为4~12岁的儿童开设模型火箭制作课程。当前我国中小学教育中,学生缺乏起码的动手能力是一个很突出的问题,这已引起社会各界的广泛关注。通过模型火箭运动在中小学校的推广和普及,对提高学生素质,培养他们在德育、智育、体育和美育方面的全面发展,都会起到良好的作用。
(二)加深对基础课的理解
模型火箭技术不仅可用于劳作教学,还可应用于基础课程的教学,加深学生对基础课的理解。例如在物理教学中,应用模型火箭,可以很直观地让学生明白牛顿运动定律和万有引力。通过模型火箭的制作,也可让不同年级的学生加深对数学的理解,尤其是加深对几何学和三角学的认识和应用能力。对于航空航天院校的大学生来说,可以帮助他们学习和掌握空气动力学和飞行力学等方面的知识。
(一)有利动手动脑
制做一枚外形美观、结构合理的模型火箭,需要一定的技巧和较强的动手能力, 因而是中、小学生上劳作课的理想教学内容。欧美一些国家规定,必须为4~12岁的儿童开设模型火箭制作课程。当前我国中小学教育中,学生缺乏起码的动手能力是一个很突出的问题,这已引起社会各界的广泛关注。通过模型火箭运动在中小学校的推广和普及,对提高学生素质,培养他们在德育、智育、体育和美育方面的全面发展,都会起到良好的作用。
(二)加深对基础课的理解
模型火箭技术不仅可用于劳作教学,还可应用于基础课程的教学,加深学生对基础课的理解。例如在物理教学中,应用模型火箭,可以很直观地让学生明白牛顿运动定律和万有引力。通过模型火箭的制作,也可让不同年级的学生加深对数学的理解,尤其是加深对几何学和三角学的认识和应用能力。对于航空航天院校的大学生来说,可以帮助他们学习和掌握空气动力学和飞行力学等方面的知识。
培养未来航天人才
航天与航空一样,是当今人类认识和改造自然进程中最活跃、最有影响、也最有发展前途的科学技术领域,它的发展需要大批热爱航天事业的人才,积极投身并努力服务于其中。在青少年中广泛开展模型火箭运动,是普及航天知识,培养和造就航天后备人才的重要途径之一。例如,美国历届参加世界航天模型锦标赛的青少年中,有许多人后来上大学,攻读航天工程,并获得学士以上学位,其中不少是博士。罗伯特·贝得荣(Robert Beidron)就是其中之一,在1974年的捷克斯拉伐克世界锦标赛上,当时年仅14岁的他获得一枚银牌,后来取得宇航工程学士、硕士和博士学位。同年参赛的选手米切尔·米司(Michael Micci),时年20岁,是一位机械系大学生,后来获得宇航工程学学士和固体火箭燃烧学博士学位,在美国宇航推进器研究中心任职。
青少年由于从小参加航天模型运动,增加了对航天事业的了解和热爱,从而使其下定毕生投身航天事业的决心,并为此作出贡献。
青少年由于从小参加航天模型运动,增加了对航天事业的了解和热爱,从而使其下定毕生投身航天事业的决心,并为此作出贡献。
活跃人民文化生活
模型火箭作为一种集知识性和趣味性于一体的体育、娱乐和科普器材,既可以用于体育竞技,又可以用于教学,还可以用于娱乐和一些大型庆典活动。在珠海首届航空航天博览会开幕式上,在广州天河奇观开馆仪式上,都曾进行过模型火箭发射表演,其景象非常壮观。一瞬间,随着“嗖-嗖-”的声响,千百枚火箭齐射蓝天。仰首天空,漫天五彩缤纷的降落伞和飘带随风飘扬,有如千百朵绚丽的花朵漂浮蓝天,煞是好看,给庆典活动增加许多乐趣。
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