趣味泡沫塑料薄片模型滑翔机(下)

时间:2022-09-30 07:58:32

趣味泡沫塑料薄片模型滑翔机(下)

泡沫塑料薄片模型滑翔机是在纸模型滑翔机基础上的创新发明,趣味性更强。下面以前缘下弯泡沫塑料薄片模型滑翔机、凹凸翼型泡沫塑料薄片模型滑翔机和翻滚飞翼为例,简单介绍此类模型的制作步骤、重心调整、操控方法和飞行原理。

四、前缘下弯泡沫塑料薄片模型滑翔机

1.制作步骤

制作时,先将模型图纸(图1)按正确比例(标准A4纸大小)打印出来,然后用剪刀剪出零部件和测量工具的纸样板,用透明胶带把它们贴在泡沫塑料薄片上后,再用剪刀沿着纸样板裁剪成形。在使用透明胶带时,建议用红色记号笔在其上画上波浪图案,方便之后加固模型时辨认加强部位(图2)。裁剪时,先剪机翼的前后缘部分,再剪翼尖和翼根部分(图3、图4)。

接下来将裁剪好的泡沫塑料薄片和纸样板一并夹在书中,并让纸样板上的机翼前缘弯折提示线(虚线)对准书本边缘(图5)。沿提示线将机翼前缘向下弯折,同时用角度纸样板校正下弯角度(图6)。然后以同样的方法处理机翼翼尖位置的升降副翼(图7、图8)。将前缘下弯,是为了让机翼产生更大升力;将升降副翼上翘,是为了让机翼形成“S”翼型,保证模型滑翔机的俯仰平衡。

处理好左右机翼的形态后,将二者沿翼根对齐用透明胶带连接(图9)。将左右机翼对折,并沿机翼中缝撕开右侧机翼上用于连接的胶带,另一半胶带仍然留在左侧机翼上(图10)。把胶带弯出上反角后再与右侧机翼粘贴,并检查上反角是否达标(图11、图12)。

为增加机翼的强度,可采用在机翼前缘弯折处粘接塑料吸管的方法。制作时先剪一段11cm长的塑料吸管,然后将其对折剖开,取一半吸管再次对折剖开,得到一段11cm长的1/4塑料吸管(图13、图14)。将它放在机翼前缘弯折处,用透明胶带固定(图15、图16)。最后用热熔胶连接左右机翼上加强用的塑料吸管(图17)。这样,一架前缘下弯的泡沫塑料薄片模型滑翔机就做好了。

2.重心调整

做好模型滑翔机后,首先要进行手掷试飞。如果模型的飞行轨迹基本呈直线下滑,表明已被调整至正常滑翔状态;如果模型不停地波状飞行,表明头轻;如果模型一直往下冲,表明头重(图18)。

针对头轻或头重的问题,需对模型滑翔机进行配重。可将普通电线的线芯――细铜丝粘接在翼根位置用作配重:头轻的话把铜丝向机头位置伸直,头重的话把铜丝向机尾位置弯曲(图19、图20)。

3.操控方法

泡沫塑料薄片模型滑翔机的操控方法基本相同。操纵者手持一块硬纸板,利用在水平前行时将板倾斜一定的角度会产生上升气流的原理,让模型滑翔机平稳飞行(图21)。此时需注意将模型保持在纸板靠上位置,因为该处上升气流最强(图22)。

如果将纸板的一端倾斜,就能改变模型滑翔机的飞行方向(图23)。当纸板向左上方倾斜时,左边机翼受到的升力增加,模型会向右盘旋飞行;当纸板向右上方倾斜时,右边机翼受到的升力增加,模型会向左盘旋飞行。

模型滑翔机的航向可由左右机翼的升降副翼来调整(图24)。如果模型在飞行中向右偏航,增加左升降副翼向上翘起的角度,或减小右升降副翼向上翘起的角度;如果向左偏航,增加右升降副翼向上翘起的角度,或减小左升降副翼向上翘起的角度。调整后若出现头轻现象,则同时适当减小左右升降副翼向上翘起的角度。

五、凹凸翼型泡沫塑料薄片模型滑翔机的制作

凹凸翼型模型滑翔机的制作步骤与前缘下弯模型滑翔机的类似,先用纸样板和剪刀裁剪出泡沫塑料薄片,然后用笔杆压出机翼前缘的弧度,并用图纸自带的翼型样板校正机翼的上弧和底弧,最后粘接左右机翼并用1/4塑料吸管做加强处理(图25―图28)。一些重量特别轻的凹凸翼型泡沫塑料薄片模型滑翔机,凭借双手或胳膊产生的微弱上升气流就能飞得很好(图29)。

六、翻滚飞翼

1.制作步骤

翻滚飞翼的图纸见上期,制作时先将纸样板贴在泡沫塑料薄片上,然后用剪刀把4片飞翼剪开,并将其短边剪齐(图30、图31)。去掉纸样板,将成形的泡沫塑料薄片飞翼对折(图32)。取两片折好的飞翼,用透明胶带将二者短边对齐粘接,外形近似一个枣核。两片飞翼粘接位置的最大垂直距离为1片飞翼纸样板的短边长度(稍宽些可增加翻滚飞翼的飞行稳定性)。至此,一架翻滚飞翼就做好了(图33、图34)。飞行时以向内旋转方式放飞翻滚飞翼,并利用倾斜的纸板操纵飞行(图35、图36)。

2.飞行原理

翻滚飞翼之所以能飞行,是因为马格纳斯效应。这一效应最早由德国科学家马格纳斯于1852年发现,描述了在粘性不可压缩流体中运动的旋转圆柱受到升力作用的现象:当物体在气流中移动并旋转时,会绕着通过质心的轴旋转;上方气流与旋转物体附面层相向而行,流速加快,下方气流与附面层方向相反,流速减慢;旋转物体的上方流速加快、静压力减小,下方流速减慢、静压力增大,上下压力差导致产生了升力(图37)。足球、高尔夫球、乒乓球等在马格纳斯效应的作用下,都会改变飞行轨迹。虽然翻滚飞翼是个空心圈,但当其旋转时会成为一个旋转物体,不仅可在马格纳斯效应的作用下翻滚飞行,而且能在倾斜纸板制造的斜坡上升气流中持续飞行。

七、外国泡沫塑料薄片模型滑翔机创意作品

虽然泡沫塑料薄片模型滑翔机出现的时间不长,但涌现了很多创意作品。1996年,日本模友Mitsuhiro Nagamatsu出版了一本名为《幻想的翅膀》的书,介绍了很多由他本人设计的鸟类、蝴蝶、飞马等生物造型的泡沫塑料薄片模型滑翔机(图38-图40)。

托马斯・布奇华是一个德国技校的高年级教师,他和学生创造性地将泡沫塑料切成薄片,并制作了翼龙、蝠鲼等海洋生物外形的“跟屁虫滑翔机”(图41)。他的学生还制作了双翼机和飞人外形的泡沫塑料薄片模型滑翔机。在“跟屁虫滑翔机”的启发下,有些模友还利用了轿车的前机箱盖和风挡玻璃产生的斜坡上升气流进行泡沫塑料飞翼创意飞行(图42)。

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